Какви са продуктите на фотосинтезата?

Фотосинтезата е името, дадено на набор от химически реакции, извършвани от растенията за преобразуване на енергия от слънцето в химическа енергия под формата на захар. По-специално растенията използват енергия от слънчевата светлина за реакция въглероден двуокис и вода за производство на захар (гликоза) и кислород. Появяват се много реакции, но общата химическа реакция за фотосинтеза е:

• 6 CO₂ + 6 H₂O + светлина → C₆Н₁₂О₆ + 6 О₂
• Въглероден диоксид + вода + светлина дава глюкоза + кислород

В растението въглеродният диоксид навлиза чрез листни пъпки от дифузия. Водата се абсорбира през корените и се пренася в листата през ксилема. Слънчевата енергия се абсорбира от хлорофила в листата. Реакциите на фотосинтеза се срещат в хлоропластите на растенията. При фотосинтетичните бактерии процесът протича там, където хлорофил или свързан с него пигмент се вграждат в плазмената мембрана. Кислородът и водата, произведени при фотосинтеза, излизат през стомасите.

Ключови заведения

Всъщност растенията запазват много малко от глюкозата за незабавна употреба. Молекулите на глюкозата се комбинират чрез синтез на дехидратация, за да се образува целулоза, която се използва като структурен материал. Синтезът на дехидратация също се използва за превръщане на глюкозата в нишесте, което растенията използват за съхраняване на енергия.

Общият химикал уравнение е обобщение на поредица от химични реакции. Тези реакции протичат на два етапа. Светлинните реакции изискват светлина (както може би си представяте), докато тъмните реакции се контролират от ензими. Те не изискват настъпване на тъмнина - просто не зависят от светлината.

Светлинните реакции поглъщат светлината и влагат енергията за пренос на енергия. Повечето фотосинтетични организми улавят видима светлина, въпреки че има някои, които използват инфрачервена светлина. Продукти от тези реакции са аденозин трифосфат (ATP) и намален никотинамид аденин динуклеотид фосфат (NADPH). В растителните клетки светлозависимите реакции протичат в тилакоидната мембрана на хлоропласта. Цялостната реакция на светлозависимите реакции е:

• 2 H₂O + 2 NADP⁺ + 3 ADP + 3 P_аз + светлина → 2 NADPH + 2 H⁺ + 3 ATP + O₂

В тъмния етап ATP и NADPH в крайна сметка намаляват въглеродния диоксид и други молекули. Въглеродният диоксид от въздуха се "фиксира" в биологично използваема форма, глюкоза. В растенията, водораслите и цианобактериите тъмните реакции се наричат ​​цикъл на Калвин. Бактериите могат да използват различни реакции, включително обратни Цикъл на Кребс. Цялостната реакция за реакцията на растението (цикъл на Калвин) е:

• 3 СО₂ + 9 ATP + 6 NADPH + 6 H⁺ → C₃Н₆О₃-фосфат + 9 ADP + 8 P_аз + 6 NADP⁺ + 3 H₂О

По време на фиксирането на въглерода три въглеродния продукт от цикъла Калвин се превръща в крайния въглехидрат.

Както всяка химическа реакция, наличието на реагентите определя количеството продукти, които могат да се получат. Ограничаването на наличието на въглероден диоксид или вода забавя производството на глюкоза и кислород. Също така, скоростта на реакциите се влияе от температурата и наличието на минерали, които може да са необходими при междинните реакции.

Цялостното здраве на растението (или друг фотосинтетичен организъм) също играе роля. Скоростта на метаболитните реакции се определя отчасти от зрелостта на организма и дали той цъфти или дава плод.

Ако ви бъде зададен въпрос за фотосинтеза на тест, може да бъдете помолени да идентифицирате продуктите на реакцията. Това е доста лесно, нали? Друга форма на въпроса е да питате какво е не продукт на фотосинтеза. За съжаление, това няма да е отворен въпрос, на който лесно бихте могли да отговорите с "желязо" или "кола" или "ваша" мамо. "Обикновено това е въпрос с множество възможности за избор, в който са изброени молекули, които са реагенти или продукти на фотосинтеза. Отговорът е всеки избор, освен глюкоза или кислород. Въпросът може също да бъде формулиран, за да отговори какво е не продукт на светлинните реакции или на тъмните реакции. Така че е добре да знаете общите реагенти и продукти за общото уравнение на фотосинтезата, светлинните реакции и тъмните реакции.

• Bidlack, J.E.; Stern, K.R.; Янски, С. (2003). Уводна растителна биология. Ню Йорк: McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-290941-8.
• Blankenship, R.E. (2014). Молекулярни механизми на фотосинтезата (2-ро изд.). John Wiley & Sons. ISBN 978-1-4051-8975-0.
• Reece J.B., et al. (2013). Кембъл Биология. Бенджамин Къмингс. ISBN 978-0-321-77565-8.