În timp ce oamenii și animalele mănâncă plante și alte animale ca hrană, plantele își pot face hrana folosind lumină și un proces numit fotosinteză. Fotosinteza este procesul prin care plantele produc alimente folosind dioxid de carbon, apă și lumina soarelui.
Ce este fotosinteza?
Fotosinteza poate fi un cuvânt mare, dar poate fi împărțit în două cuvinte mai mici: „fotografie” și „sinteză”. Fotografie înseamnă lumină, iar sinteza înseamnă adunare. În timp ce procesul poate fi complicat, poate fi scris pur și simplu cu următoarea ecuație a cuvântului:
Cum se întâmplă fotosinteza
Fotosinteza are loc în frunzele plantelor în care cloroplastele trăiesc în celule. Există două etape în fotosinteză. Prima etapă are nevoie de lumină, iar a doua etapă nu. Înainte de a putea înțelege procesul de fotosinteză, trebuie să înțelegeți mai multe despre cloroplaste.
Cloroplaste
La fel ca oamenii, plantele sunt formate din mii de celule. Spre deosebire de celulele animale, plantele au o structură specială numită cloroplaste unde are loc fotosinteza.
Cloroplastele sunt mici pete de formă ovală care se găsesc în interiorul celulelor vegetale. Uneori, celulele vegetale au doar câteva cloroplaste, în timp ce altele ocupă tot spațiul din interiorul unei celule. Cloroplastele au multe straturi. Stratul exterior este neted, în timp ce interiorul cloroplastului conține câteva piese importante.
În interiorul cloroplastului se află o colecție de saci plini cu clorofilă numite tilacoizi care plutesc într-un fluid numit stromă. Tilacoizii arată ca stive de clătite. Clorofila dă plantelor culoarea lor verde și le ajută să absoarbă energia din lumina soarelui.
Etapa întâi: reacții dependente de lumină
Prima etapă a fotosintezei se numește stadiul reacțiilor dependente de lumină. Această etapă are loc în tilacoizii cloroplastelor și se poate întâmpla numai atunci când lumina soarelui este disponibilă.
- Lumina soarelui lovește clorofila din cloroplaste și excită electronii.
- Electronii excitați se eliberează de clorofilă.
- Deoarece un electron tocmai a părăsit clorofila, acesta trebuie înlocuit. O moleculă de apă este împărțită în oxigen (O2) și un ion de hidrogen (H+) în tilacoizi.
- Electronii liberi suferă apoi o reacție chimică pentru a crea ATP și NADPH, care sunt ambele molecule de energie necesare pentru a doua etapă a fotosintezei.
Etapa a doua: Ciclul Calvin
A doua etapă a fotosintezei, numită Ciclul Calvin, are loc în stroma cloroplastelor. Lumina soarelui nu este necesară pentru ciclul Calvin. Dioxidul de carbon și energia din ATP și NADPH creează glucoză. Glucoza este un zahăr simplu pe care plantele îl stochează ca energie și poate fi transformat în alte componente precum amidonul și celuloza, care sunt importante pentru structura celulară.
- Dioxidul de carbon din aer este absorbit prin găurile din frunzele plantei.
- Molecula de dioxid de carbon se leagă de un zahăr simplu numit RuBP.
- Printr-o reacție chimică în patru etape, dioxidul de carbon și molecula RuBP se combină cu ATP și NADPH din prima etapă pentru a crea o moleculă de glucoză.
Următorul videoclip demonstrează procesul de la început până la sfârșit:
Fotosinteza este importantă
Fotosinteza este coloana vertebrală a vieții pe Pământ. Oamenii nu pot trăi fără oxigen. Oxigenul produs de plante în timpul fotosintezei este eliberat în aerul pe care oamenii îl respiră în fiecare zi. Pe măsură ce oamenii inspiră oxigen, ei eliberează dioxid de carbon. Plantele folosesc dioxid de carbon în procesul de fotosinteză. Astfel, plantele sunt responsabile pentru echilibrarea nivelurilor de oxigen și dioxid de carbon din aer. În plus, unele plante stochează glucoza produsă în timpul fotosintezei în fructe și rădăcini. Unele dintre aceste fructe și rădăcini sunt mere, morcovi, căpșuni și alte alimente delicioase pe care oamenii le consumă cu plăcere.
