Jaké jsou produkty fotosyntézy?

Fotosyntéza je název daný souboru chemických reakcí prováděných rostlinami k přeměně energie ze slunce na chemickou energii ve formě cukru. Konkrétně rostliny používají energii ze slunečního záření k reakci oxid uhličitý a voda vyrábět cukr (glukóza) a kyslík. Vyskytuje se mnoho reakcí, ale celková chemická reakce na fotosyntézu je:

• 6 CO₂ + 6 H₂O + světlo → C₆H₁₂Ó₆ + 6 O₂
• Oxid uhličitý + voda + světlo poskytuje glukózu + kyslík

V rostlině vstupuje oxid uhličitý přes stomáty listů difúze. Voda je absorbována kořeny a je transportována k listům xylemem. Sluneční energie je absorbována chlorofylem v listech. Reakce fotosyntéza vyskytují se v chloroplastech rostlin. U fotosyntetických bakterií probíhá proces, kdy je chlorofyl nebo související pigment zabudován do plazmatické membrány. Kyslík a voda produkovaná při fotosyntéze opouštějí stomatu.

Klíč s sebou

Rostliny si ve skutečnosti rezervují velmi málo glukózy pro okamžité použití. Molekuly glukózy se kombinují dehydratační syntézou za vzniku celulózy, která se používá jako strukturální materiál. Syntéza dehydratace se také používá k přeměně glukózy na škrob, který rostliny používají k ukládání energie.

Celková chemická látka rovnice je souhrn řady chemických reakcí. Tyto reakce se vyskytují ve dvou fázích. Světelné reakce vyžadují světlo (jak si můžete představit), zatímco temné reakce jsou řízeny enzymy. Nevyžadují, aby nastala tma - jednoduše nezávisí na světle.

Světelné reakce absorbují světlo a využívají energii k přenosu elektronů. Většina fotosyntetických organismů zachycuje viditelné světlo, i když některé z nich používají infračervené světlo. Produkty těchto reakcí jsou adenosintrifosfát (ATP) a redukovaného nikotinamid adenindinukleotid fosfátu (NADPH). V rostlinných buňkách se na chloroplastové thylakoidové membráně vyskytují reakce závislé na světle. Celková reakce na reakce závislé na světle je:

• 2 H₂O + 2 NADP⁺ + 3 ADP + 3 P_i + světlo → 2 NADPH + 2 H⁺ + 3 ATP + O₂

V temném stádiu ATP a NADPH nakonec snižují oxid uhličitý a další molekuly. Oxid uhličitý ze vzduchu je „fixován“ do biologicky využitelné formy, glukózy. U rostlin, řas a sinic se temné reakce nazývají Calvinův cyklus. Bakterie mohou používat různé reakce, včetně reverze Krebsův cyklus. Celková reakce na světlem nezávislou reakci rostliny (Calvinův cyklus) je:

• 3 CO₂ + 9 ATP + 6 NADPH + 6 H⁺ → C₃H₆Ó₃-fosfát + 9 ADP + 8 P_i + 6 NADP⁺ + 3 H₂Ó

Během fixace uhlíku je tří uhlíkový produkt z Calvinova cyklu přeměněn na finální uhlohydrátový produkt.

Stejně jako u každé chemické reakce, dostupnost reakčních složek určuje množství produktů, které lze vyrobit. Omezení dostupnosti oxidu uhličitého nebo vody zpomaluje tvorbu glukózy a kyslíku. Rychlost reakcí je také ovlivněna teplotou a dostupností minerálů, které mohou být potřebné při přechodných reakcích.

Roli hraje také celkové zdraví rostliny (nebo jiného fotosyntetického organismu). Rychlost metabolických reakcí je zčásti určována vyzrálostí organismu a tím, zda kvetou nebo nese ovoce.

Pokud se vás při testu zeptáte na fotosyntézu, můžete být požádáni o identifikaci produktů reakce. To je docela snadné, že? Další formou otázky je zeptat se, co je ne produkt fotosyntézy. Bohužel to nebude otevřená otázka, na kterou byste mohli snadno odpovědět „železem“ nebo „autem“ nebo „svou“ Máma. “Obvykle se jedná o otázku s možností výběru, která obsahuje seznam molekul, které jsou reaktanty nebo produkty fotosyntéza. Odpověď je libovolná volba kromě glukózy nebo kyslíku. Otázka může být také vyjádřena, aby odpověděla, co je ne produkt světelných reakcí nebo tmavých reakcí. Je tedy dobré znát celkové reaktanty a produkty pro obecnou rovnici fotosyntézy, reakce světla a temné reakce.

• Bidlack, J.E.; Stern, K.R.; Jansky, S. (2003). Úvodní biologie rostlin. New York: McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-290941-8.
• Blankenship, R.E. (2014). Molekulární mechanismy fotosyntézy (2. vydání). John Wiley a synové. ISBN 978-1-4051-8975-0.
• Reece J.B., et al. (2013). Campbell biologie. Benjamin Cummings. ISBN 978-0-321-77565-8.