Vsebina
Ljudje in večina drugih živali potrebujejo določene stvari, da preživijo. Kisik je eden izmed njih, ogljikovi hidrati glukoza pa drugi. Na srečo zanje rastline (ter nekatere bakterije in alge) proizvajajo oboje kot rezultat zapletenega procesa, znanega kot fotosinteza.
Formula
Formula, povezana s postopkom fotosinteze, je
6H2O + 6CO2 = C6H12O6 + 6O2.
Ta formula govori o tem, da bo šest molekul vode plus šest molekul ogljikovega dioksida ustvarilo eno molekulo glukoze in šest molekul kisika. Ta celoten postopek poteka skozi dve različni stopnji, preden je dokončan. Prva faza je proces, ki je odvisen od svetlobe, druga faza pa je postopek, ki ni odvisen od svetlobe.
Odvisno od svetlobe
V procesu, ki je odvisen od svetlobe, se elektroni kloroplastov (posebnih organelov, ki se uporabljajo za fotosintezo) vzbudijo v višje energijsko stanje, ko jih bombardiramo s svetlobo. Ti vzbujeni elektroni povzročajo vrsto reakcij, ki povzročajo adenozin trifosfat (ATP) in nikotinamid adenin dinukleotid fosfat (NADPH). ATP in NADPH se nato uporabljata za ustvarjanje ogljikovih vezi v procesu, ki ni odvisen od svetlobe. Molekule vode, prisotne v procesu, ki je odvisen od svetlobe, so razdeljene. Njihove kisikove molekule se sproščajo v ozračje.
Svetlo neodvisno
Spomnimo se cepitve molekul vode v procesu, ki je odvisen od svetlobe, ki sprošča molekule kisika v ozračje. Ker je voda H20, je še vedno atom vodika. Ta atom vodika se uporablja v procesu, ki ni odvisen od svetlobe, ko rastline odvzamejo ogljikov dioksid iz atmosfere. Ogljikov dioksid in vodik se povezujeta skozi postopek, imenovan fiksacija ogljika, ki tvori nespecifični ogljikov hidrat.
Fotofosforilacija
Fotofosforilacija je postopek, s katerim svetlobna energija proizvaja NADPH. Ta postopek omogočajo posebni pigmenti v rastlinskih celicah, imenovani klorofil. Dve glavni vrsti klorofila sta klorofil A in klorofil B. Preprosto povedano, elektroni vodnih molekul, ki so prisotni v klorofilu B, vzbudijo prisotnost svetlobe. Klorofil B prevzame enega od teh vzbujenih elektronov, ki delita H2O molekulo v H+ in O-2. O-2 se pretvori v O2 in sproščeno v ozračje. Navdušen elektron je vezan na primarni receptor elektronov in skozi vrsto kompleksnih reakcij tvori NADPH. NADPH je nosilec energije, ki se uporablja pri fiksaciji ogljika.
Cikel Calvin
Rastline proizvajajo glukozo v procesu, imenovanem Calvin cikel. Ogljikov dioksid, ujet v procesu, neodvisen od svetlobe, se v tem ciklu predela. Na vsakih šest molekul ogljikovega dioksida, zajetih in danih v cikel, nastane ena molekula glukoze. Kemikalija, ki zajame ogljikov dioksid za uporabo v Calvin ciklu, je ribuloza bifosfat.