همه موجودات زنده برای زندگی به انرژی نیاز دارند. آنها این انرژی را از غذا می گیرند. اما آیا تا به حال گیاهانی را دیده اید که غذا می خورند؟ سپس آنها چگونه انرژی خود را دریافت می کنند؟ گیاهان انرژی خود را از طریق فرآیندی به نام فتوسنتز دریافت می کنند که به آنها امکان می دهد غذای خود را بسازند. برای آشنایی بیشتر با این موضوع جالب به ادامه مطلب مراجعه کنید.
در این درس با موارد زیر آشنا خواهیم شد
فتوسنتز فرآیندی است که طی آن فتوتروف ها انرژی نور را به انرژی شیمیایی تبدیل می کنند که برای سوخت رسانی به فعالیت های سلولی استفاده می شود. کلروپلاست ها را از طریق رنگدانه هایی مانند کلروفیل a، کلروفیل b، کاروتن و زانتوفیل جذب می کند.
همه گیاهان سبز و تعدادی دیگر از موجودات اتوتروف برای استفاده از دی اکسید کربن، آب و نور خورشید برای سنتز مواد مغذی به فتوسنتز متکی هستند. اکسیژن محصول جانبی فتوسنتز است.
درست مانند گیاهان سبز، برخی دیگر از موجودات نیز فتوسنتز را انجام می دهند. اینها شامل پروکاریوت هایی مانند باکتری های بنفش، سیانوباکتری ها و باکتری های گوگرد سبز هستند.
واکنش فتوسنتز را می توان به صورت زیر نشان داد:
فتوسنتز برای وجود تمام حیات روی زمین ضروری است. نقش مهمی در زنجیره غذایی دارد. این به گیاهان اجازه می دهد تا غذای خود را تولید کنند و به این ترتیب آنها را به تولیدکنندگان اصلی تبدیل می کند.
فتوسنتز همچنین اکسیژن را در جو آزاد می کند. بیشتر موجودات زنده برای زنده ماندن به اکسیژن نیاز دارند.
فتوسنتز در کلروپلاست های گیاهان و جلبک های سبز آبی صورت می گیرد. تمام قسمت‌های سبز گیاه، از جمله ساقه‌های سبز، برگ‌های سبز و کاسبرگ‌ها حاوی کلروپلاست هستند.
کلروپلاست ها فقط در سلول های گیاهی وجود دارند و در داخل سلول های مزوفیل برگ ها قرار دارند.
در فتوسنتز، دی اکسید کربن و آب واکنش می دهند و دو محصول یعنی اکسیژن و گلوکز را تشکیل می دهند. این یک واکنش گرماگیر است.
برخلاف گیاهان، همه باکتری ها اکسیژن را به عنوان محصول جانبی فتوسنتز تولید نمی کنند. باکتری هایی که به عنوان محصول جانبی فتوسنتز اکسیژن تولید نمی کنند، باکتری های فتوسنتزی بدون اکسیژن نامیده می شوند. باکتری هایی که به عنوان محصول فرعی فتوسنتز اکسیژن تولید می کنند، باکتری های فتوسنتز کننده اکسیژن نامیده می شوند.
چهار نوع رنگدانه مختلف در برگ ها وجود دارد:
در سطح سلولی، فرآیند فتوسنتز در اندامک های سلولی به نام کلروپلاست انجام می شود. این اندامک ها حاوی رنگدانه سبز رنگی به نام کلروفیل هستند که مسئول رنگ سبز مشخصه برگ ها است.
از نظر ساختاری، یک برگ از دمبرگ، اپیدرم و یک لایه تشکیل شده است. لامینا برای جذب نور خورشید و دی اکسید کربن در طول فتوسنتز استفاده می شود.
فرآیند فتوسنتز در دو مرحله انجام می شود:
معادله شیمیایی در واکنش نوری فتوسنتز را می توان به موارد زیر کاهش داد:
2H 2 O + 2NADP + 3ADP + 3Pi = O 2 + 2NADPH + 3ATP
معادله شیمیایی واکنش تاریک است
3CO 2 + 6NADPH + 5H 2 O + 9ATP = G3P + 2H + 6NADP + 9ADP + 8Pi
(جایی که G3P گلیسرآلدئید-3-فسفات است)
