Vilka är produkterna från fotosyntesen?

Fotosyntes är namnet som ges till uppsättningen kemiska reaktioner som utförs av växter för att konvertera energi från solen till kemisk energi i form av socker. Specifikt använder växter energi från solljus för att reagera koldioxid och vatten för att producera socker (glukos) och syre. Många reaktioner inträffar, men den övergripande kemiska reaktionen för fotosyntes är:

• 6 CO₂ + 6 H₂O + ljus → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂
• Koldioxid + vatten + ljus ger glukos + syre

I en anläggning kommer koldioxid in via bladstomater genom diffusion. Vatten absorberas genom rötterna och transporteras till bladen genom xylemet. Solenergi absorberas av klorofyll i bladen. Reaktionerna av fotosyntes inträffar i kloroplaster hos växter. I fotosyntetiska bakterier sker processen där klorofyll eller ett besläktat pigment är inbäddat i plasmamembranet. Syret och vattnet som produceras i fotosyntesen går ut genom stomaten.

Key Takeaways

• Vid fotosyntes används energi från ljus för att omvandla koldioxid och vatten till glukos och syre.
• För 6 koldioxid och 6 vattenmolekyler produceras 1 glukosmolekyl och 6 syre-molekyler.

Egentligen reserverar växter mycket lite av glukosen för omedelbar användning. Glukosmolekyler kombineras genom dehydratiseringssyntes för att bilda cellulosa, som används som ett strukturellt material. Uttorkningssyntes används också för att omvandla glukos till stärkelse, som växter använder för att lagra energi.

Mellanprodukter av fotosyntes

Den övergripande kemiska ekvationen är en sammanfattning av en serie kemiska reaktioner. Dessa reaktioner inträffar i två steg. Ljusreaktionerna kräver ljus (som du kan tänka dig) medan de mörka reaktionerna styrs av enzymer. De kräver inte att mörkret inträffar - de är helt enkelt inte beroende av ljus.

Ljusreaktionerna absorberar ljus och utnyttjar energin till pulverelektronöverföringar. De flesta fotosyntetiska organismer fångar synligt ljus, även om det finns några som använder infrarött ljus. Produkter av dessa reaktioner är adenosintrifosfat (ATP) och reducerat nikotinamidadenkleindidfosfat (NADPH). I växtceller inträffar de ljusberoende reaktionerna i kloroplast-tylakoidmembranet. Den totala reaktionen för de ljusberoende reaktionerna är:

• 2 H₂O + 2 NADP⁺ + 3 ADP + 3 P_jag + ljus → 2 NADPH + 2 H⁺ + 3 ATP + O₂

I det mörka stadiet reducerar ATP och NADPH slutligen koldioxid och andra molekyler. Koldioxid från luften "fixeras" till en biologiskt användbar form, glukos. I växter, alger och cyanobakterier benämns de mörka reaktionerna Calvin-cykeln. Bakterier kan använda olika reaktioner, inklusive en omvänd Krebs-cykel. Den totala reaktionen för den ljusoberoende reaktionen hos en växt (Calvin-cykel) är:

• 3 CO₂ + 9 ATP + 6 NADPH + 6 H⁺ → C₃H₆O₃-fosfat + 9 ADP + 8 P_jag + 6 NADP⁺ + 3 H₂O

Under kolfixering omvandlas den tre-kolprodukten från Calvin-cykeln till den slutliga kolhydratprodukten.

 VectorMine / Getty Images

Faktorer som påverkar fotosyntesfrekvensen

Liksom alla kemiska reaktioner bestämmer tillgängligheten av reaktanterna mängden produkter som kan tillverkas. Att begränsa tillgängligheten av koldioxid eller vatten bromsar produktionen av glukos och syre. Reaktionshastigheten påverkas också av temperaturen och tillgången på mineraler som kan behövas i mellanreaktionerna.

Växtens allmänna hälsa (eller andra fotosyntetiska organismer) spelar också en roll. Hastigheten för metaboliska reaktioner bestäms delvis av organismens mognad och om det är blommande eller bär frukt.

Vad är Inte en produkt av fotosyntes?

Om du blir frågad om fotosyntes i ett test kan du bli ombedd att identifiera reaktionens produkter. Det är ganska lätt, eller hur? En annan form av frågan är att fråga vad som är inte en produkt av fotosyntes. Tyvärr kommer detta inte att vara en öppen fråga, som du lätt kan svara med "järn" eller "en bil" eller "din mamma." Vanligtvis är detta en flervalsfråga som listar molekyler som är reaktanter eller produkter från fotosyntes. Svaret är valfritt val förutom glukos eller syre. Frågan kan också formuleras för att svara på vad som är inte en produkt av ljusreaktionerna eller de mörka reaktionerna. Så det är en bra idé att känna till de totala reaktanterna och produkterna för fotosyntesens allmänna ekvation, ljusreaktionerna och de mörka reaktionerna.

källor

• Bidlack, J.E .; Stern, K.R .; Jansky, S. (2003). Inledande växtbiologi. New York: McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-290941-8.
• Blankenship, R.E. (2014). Molekylära mekanismer för fotosyntes (2: a upplagan). John Wiley & Sons. ISBN 978-1-4051-8975-0.
• Reece J.B., et al. (2013). Campbellbiologi. Benjamin Cummings. ISBN 978-0-321-77565-8.