Wat zijn de producten van fotosynthese?

Fotosynthese is de naam die wordt gegeven aan de reeks chemische reacties van planten om energie uit de zon om te zetten in chemische energie in de vorm van suiker. In het bijzonder gebruiken planten energie uit zonlicht om koolstofdioxide en water te laten reageren om suiker (glucose) en zuurstof te produceren. Er treden veel reacties op, maar de algehele chemische reactie voor fotosynthese is:

• 6 CO₂ + 6 H₂O + licht → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂
• Kooldioxide + Water + Licht levert glucose + zuurstof op

In een plant komt het koolstofdioxide binnen via bladstomaten door diffusie. Water wordt geabsorbeerd door de wortels en wordt getransporteerd naar bladeren door het xyleem. Zonne-energie wordt geabsorbeerd door chlorofyl in de bladeren. De reacties van fotosynthese treden op in de chloroplasten van planten. In fotosynthetische bacteriën vindt het proces plaats waarbij chlorofyl of een gerelateerd pigment is ingebed in het plasmamembraan. De zuurstof en het water dat bij fotosynthese wordt geproduceerd, komen uit de huidmondjes.

Belangrijkste leerpunten

• Bij fotosynthese wordt energie uit licht gebruikt om koolstofdioxide en water om te zetten in glucose en zuurstof.
• Voor 6 koolstofdioxide en 6 watermoleculen worden 1 glucosemolecule en 6 zuurstofmoleculen geproduceerd.

In feite behouden planten heel weinig glucose voor onmiddellijk gebruik. Glucosemoleculen worden gecombineerd door dehydratatiesynthese om cellulose te vormen, die als structureel materiaal wordt gebruikt. Synthese van uitdroging wordt ook gebruikt om glucose om te zetten in zetmeel, dat planten gebruiken om energie op te slaan.

Tussenproducten van fotosynthese

De algemene chemische vergelijking is een samenvatting van een reeks chemische reacties. Deze reacties komen in twee fasen voor. De lichtreacties vereisen licht (zoals u zich kunt voorstellen), terwijl de donkere reacties worden gecontroleerd door enzymen. Ze hebben geen duisternis nodig - ze zijn gewoon niet afhankelijk van licht.

De lichtreacties absorberen licht en benutten de energie voor poeder-elektronenoverdrachten. De meeste fotosynthetische organismen vangen zichtbaar licht op, hoewel er enkele zijn die infraroodlicht gebruiken. Producten van deze reacties zijn adenosine trifosfaat (ATP) en gereduceerd nicotinamide adenine dinucleotide fosfaat (NADPH). In plantencellen treden de lichtafhankelijke reacties op in het chloroplast-thylakoïde membraan. De algehele reactie voor de lichtafhankelijke reacties is:

• 2 H₂O + 2 NADP⁺ + 3 ADP + 3 P_ik + licht → 2 NADPH + 2 H⁺ + 3 ATP + O₂

In het donkere stadium verminderen ATP en NADPH uiteindelijk kooldioxide en andere moleculen. Koolstofdioxide uit de lucht wordt "gefixeerd" in een biologisch bruikbare vorm, glucose. In planten, algen en cyanobacteriën worden de donkere reacties de Calvin-cyclus genoemd. Bacteriën kunnen verschillende reacties gebruiken, waaronder een omgekeerde Krebs-cyclus. De algehele reactie voor de lichtonafhankelijke reactie van een plant (Calvin-cyclus) is:

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

Tijdens koolstoffixatie wordt het drie-koolstofproduct van de Calvin-cyclus omgezet in het uiteindelijke koolhydraatproduct.

 VectorMine / Getty-afbeeldingen

Factoren die de snelheid van fotosynthese beïnvloeden

Zoals elke chemische reactie bepaalt de beschikbaarheid van de reagentia de hoeveelheid producten die kunnen worden gemaakt. Het beperken van de beschikbaarheid van kooldioxide of water vertraagt ​​de productie van glucose en zuurstof. Ook wordt de snelheid van de reacties beïnvloed door de temperatuur en de beschikbaarheid van mineralen die nodig kunnen zijn bij de tussenreacties.

De algehele gezondheid van de plant (of een ander fotosynthetisch organisme) speelt ook een rol. De snelheid van metabolische reacties wordt gedeeltelijk bepaald door de volwassenheid van het organisme en of het bloeit of vrucht draagt.

Wat is Niet een product van fotosynthese?

Als u tijdens een test wordt gevraagd naar fotosynthese, wordt u mogelijk gevraagd om de producten van de reactie te identificeren. Dat is vrij eenvoudig, toch? Een andere vorm van de vraag is om te vragen wat is niet een product van fotosynthese. Helaas zal dit geen open vraag zijn, die je gemakkelijk kunt beantwoorden met 'ijzer' of 'een auto' of 'je moeder'. Gewoonlijk is dit een meerkeuzevraag die moleculen opsomt die reactanten of producten van fotosynthese zijn. Het antwoord is elke keuze behalve glucose of zuurstof. De vraag kan ook worden geformuleerd om te beantwoorden wat is niet een product van de lichte reacties of de donkere reacties. Het is dus een goed idee om de algehele reactanten en producten te kennen voor de algemene vergelijking van de fotosynthese, de lichte reacties en de donkere reacties.

bronnen

• Bidlack, J.E .; Stern, K.R .; Jansky, S. (2003). Inleidende plantenbiologie. New York: McGraw-Hill. ISBN 978-0-07-290941-8.
• Blankenship, R.E. (2014). Moleculaire mechanismen van fotosynthese (2e editie). John Wiley & Sons. ISBN 978-1-4051-8975-0.
• Reece J.B., et al. (2013). Campbell Biology. Benjamin Cummings. ISBN 978-0-321-77565-8.