Vsebina
Fotosinteza je primarna metoda pretvorbe energije, ki spodbuja rastlinski svet in v nadaljevanju tudi živalski svet. Pri pretvorbi svetlobne energije v kemično energijo je fotosinteza temeljni gradnik skoraj vsega življenja na tem planetu. Razumevanje osnovnih elementov fotosinteze omogoča večje razumevanje vpliva virov energije na življenje.
Potreba po krmi
Življenje podpira poraba energije. Brez energije je življenje nemogoče. Vendar pa mora biti energija, da bi bila čim bolj uporabna, prisotna v obliki, ki jo je mogoče shranjevati, premikati in uporabljati po potrebi, namesto da bi jo uporabila le, če je prisotna iz zunanjega vira. Obstajajo številne oblike energije, ki jih lahko uporabimo za podporo življenju - zdi se, da nekatere bakterije svojo energijo pridobivajo v obliki toplote, na primer iz globokih virov, ki se odpirajo izpod Zemljine skorje. Vendar je najpogostejša oblika energije na planetu sonce v obliki svetlobe. Fotosinteza je postopek zbiranja te energije in pretvorbe v kemično snov, ki jo je mogoče manipulirati v korist rastline.
Klorofil
Klorofil je pretvorbeni motor, ki svetlobno energijo pretvori v sladkorje. Klorofil je v membranah, imenovanih kloroplasti, ki jih najdemo v notranjosti celic. Večina klorofila, ki ga najdemo v teh kloroplastih, zbira in prenaša svetlobo v dva reakcijska centra klorofila v mreži kloroplastov. Ti pari dejansko izvajajo pretvorbo iz svetlobne energije v sladkorje, pri čemer uporabljajo vodik in ogljik, proizvajajo glukozo in odlagajo kisik kot stranski produkt fotosinteze.
Proces
Ko svetloba udari s klorofilom v listu, se ta prenese v seznanjene klorofile v reaktivnem centru, ki porabijo energijo neposredno za združevanje vode, ogljika in kisika v novo fizično ureditev: glukozo, preprost rastlinski sladkor. Preureditev pri demontaži sprosti energijo, ki jo je mogoče uporabiti v drugih fizičnih procesih. V procesu se izgublja energija; nobena pretvorba energije iz ene oblike v drugo ni stoodstotno učinkovita. Prednost postopka pa je oblika energije, ki jo je mogoče uporabiti tako, kot je, ali nadalje shranjevati in manipulirati.
Nadaljnje stopnje
Po fotosintezi se lahko glukoza v rastlini pretvori v dve lažje shranjeni obliki kemične energije: kompleksni ogljikovi hidrati in lipidi, bolj znani kot škrob in maščobe. Škrob in maščoba sta skladišče rastline, ki ga je mogoče skladiščiti ali prevažati v tkivu phloem za nadaljnjo uporabo.
Centralnost rastlinske energije
Rastline in samo rastline proizvajajo hrano iz svetlobe. Nobena žival tega ni sposobna. Tako se vse rastline štejejo za "proizvajalce", živali pa "potrošnike" v gospodarstvu rabe energije v bio-omrežjih. Živali uporabljajo rastline kot hrano ali jedo druge živali, ki so nekoč jedle rastline kot hrano, vendar same svetlobe ne pretvorijo v hrano.
Poleg tega tudi neživilske oblike energije najpogosteje temeljijo na uporabi rastlin. Les, premog in nafta so oblike rastlin, ki ustvarjajo in skladiščijo energijo. Medtem ko so se ljudje začeli učiti rabe drugih oblik energije, od energije, ustvarjene z vodo do jedrske energije, do neposredne pretvorbe sončne energije, večina naše ekonomske moči še vedno temelji na sposobnosti rastlin, da kombinirajo svetlobo z ogljikom, kisikom in voda za proizvodnjo glukoze.