Sisu
Inimesed ja enamik teisi loomi vajavad ellujäämiseks teatud asju. Hapnik on üks neist ja süsivesikute glükoos on teine. Nende õnneks toodavad taimed (ja teatud bakterid ja vetikad) neid mõlemaid fotosünteesi teel tuntud keeruka protsessi tulemusel.
Vormel
Fotosünteesi protsessiga seotud valem on
6H2O + 6CO2 = C6H12O6 + 6O2.
See valem ütleb teile, et kuus molekuli vett pluss kuus molekuli süsinikdioksiidi annavad ühe molekuli glükoosi ja kuus molekuli hapnikku. Kogu see protsess läbib kaks erinevat etappi enne selle lõpuleviimist. Esimene etapp on valgusest sõltuv protsess ja teine etapp on valgusest sõltumatu protsess.
Valgusõltuv
Valgusest sõltuvas protsessis erutuvad kloroplastide elektronid (spetsiaalsed organünellid, mida kasutatakse fotosünteesi läbiviimiseks) suurema energia olekusse, kui neid pommitatakse valgusega. Need ergastatud elektronid põhjustavad rea reaktsioone, mis tekitavad adenosiintrifosfaadi (ATP) ja nikotiinamiidadeniini dinukleotiidfosfaadi (NADPH). Seejärel kasutatakse ATP ja NADPH süsiniksidemete moodustamiseks valgust sõltumatus protsessis. Valgusest sõltuvas protsessis esinevad veemolekulid lõhenevad. Nende hapniku molekulid eralduvad atmosfääri.
Hele sõltumatu
Tuletage meelde veemolekulide lõhenemist valgust sõltuvas protsessis, mis vabastas hapniku molekulid atmosfääri. Kuna vesi on H20, siis on veel vesinikuaatom alles. Seda vesinikuaatomit kasutatakse valgusest sõltumatus protsessis, kui taimed võtavad atmosfäärist süsihappegaasi. Süsinikdioksiid ja vesinik seotakse omavahel protsessi kaudu, mida nimetatakse süsiniku fikseerimiseks, mis moodustab mittespetsiifilise süsivesiku.
Fotofosforüülimine
Fotofosforüülimine on protsess, mille käigus valgusenergia tekitab NADPH. Spetsiaalsed pigmendid, mida leidub taime rakkudes, mida tuntakse klorofülli nime all, muudavad selle protsessi võimalikuks. Kaks peamist klorofülli tüüpi on klorofüll A ja klorofüll B. Lihtsamalt öeldes erutuvad klorofülli B vesimolekulide elektronid valguse olemasolust. Klorofüll B võtab ühe neist ergastatud elektronidest, mis jagavad H2O molekul H+ ja O-2. O-2 teisendatakse O-ks2 ja lastakse atmosfääri. Ergastatud elektron kinnitatakse primaarse elektronretseptori külge ja moodustab rea keerukate reaktsioonide kaudu NADPH. NADPH on energiakandja, mida kasutatakse süsiniku fikseerimisel.
Calvini tsükkel
Taimed toodavad glükoosi protsessis, mida nimetatakse Calvini tsükliks. Selles tsüklis töödeldakse valgusest sõltumatus protsessis hõivatud süsinikdioksiidi. Iga kuue süsinikdioksiidi molekuli kohta, mis on hõivatud ja tsüklisse lastud, toodetakse üks molekul glükoosi. Kemikaal, mis hõivab süsinikdioksiidi Calvini tsüklis kasutamiseks, on ribuloosbifosfaat.