Что такое фотосинтез?

Фотосинтез является многоступенчатым биохимическим процессом, который происходит как в растениях, так и в некоторых бактериях. Он улавливает углекислый газ и солнечную энергию для производства глюкозы. Глюкоза хранит химическую энергию в виде углеводов. Общая биохимическая формула фотосинтеза составляет 6 CO₂ и 6 H₂O – Световая энергия – C₆H₁₂O₆ и 6 O₂. Фотосинтез высвобождает кислород в атмосферу и в значительной степени отвечает за поддержание содержания кислорода в атмосфере Земли.

Фотосинтетические реакции возникают в хлоропластах, специализированных мембранных отсеках в растительной клетке. Хлоропласты состоят из монетоподобных стопок тилакоидов. Один из таких стеков называется гранулой. Тилакоидные мембраны обогащаются хлорофиллом, зеленым пигментом, который придает растениям и особенно их листьям зеленый цвет. Молекула хлорофилла поглощает световую энергию в виде фотонов фиолетово-голубой, оранжевой и красной длин волн. Фотоны инициируют каскад, который питает реакции Фотосистемы II и Фотосистемы I, которые производят ATP и NADPH. Эти две молекулы затем используются для питания свето-независимых реакций Calvin цикла, которые происходят в строме хлоропласта для производства сложных углеводов.

Некоторые растения, такие как кукуруза и кактусы, которые растут в сухом, жарком климате, используют модифицированные процессы фиксации углерода для_{производства сахара, таких как} пути C 4 и CAM. Эти климатические адаптации уменьшить фотореспирации-процесс, где фермент rubisco связывает O_{2 и сжигает} сахар, а не производить его путем связывания CO₂. Заводы CAM и C4 разделяют фиксацию CO₂ и синтез глюкозы во времени, или с помощью специализированных отсеков клеток для обоих процессов.