Alle, der har studeret biologi eller set en naturdokumentarfilm, ved, at fotosyntese er den proces, hvorved planter skaber føde til sig selv. I disse tider med klimaproblemer fokuserer de fleste mennesker på iltproduktionen, som er til størst gavn for mennesker, i stedet for den fantastiske bedrift, som en organisme udfører ved at skabe mad og brødføde sig selv.

Det er ret mærkeligt, at ilt er fotosyntesens affaldsprodukt, ikke sandt? Er det ikke en virkelig god illustration af, at den ene organismes affald er den andens skat? Nej, ikke en skat, men en livsbetingelse!

Selv hvis man hverken er miljøkriger eller biologisk interesseret, er det ikke svært at gætte betydningen af fotosyntese, især hvis man kan ord. Photo, der kommer fra græsk og betyder "lys", tilføjet til syntese - at kombinere elementer for at skabe en helhed, fortæller os, at denne lysdrevne proces kombinerer elementer for at skabe et sammensat element.

Hvad er disse elementer? Hvordan foregår denne proces, og hvad regulerer den - ud over tilstedeværelsen af lys, naturligvis? Hvordan får en lysdrevet proces planter til at vokse?

Da du sandsynligvis har studeret planternes strukturer og deres funktioner forud for din eksamen, har du måske en idé om det, men måske er der stadig nogle begreber, som du ikke kan forstå.

Lad Superprof bryde det hele ned for dig.

De bedste undervisere i biologi
Bent
5
5 (9 anmeldelser)
Bent
150kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Maja
5
5 (3 anmeldelser)
Maja
200kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Cecilie
Cecilie
179kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Lasse
5
5 (1 anmeldelser)
Lasse
150kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Frederik
5
5 (4 anmeldelser)
Frederik
160kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Julie
Julie
218kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Anne-sophie
Anne-sophie
150kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Klara
Klara
300kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Bent
5
5 (9 anmeldelser)
Bent
150kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Maja
5
5 (3 anmeldelser)
Maja
200kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Cecilie
Cecilie
179kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Lasse
5
5 (1 anmeldelser)
Lasse
150kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Frederik
5
5 (4 anmeldelser)
Frederik
160kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Julie
Julie
218kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Anne-sophie
Anne-sophie
150kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Klara
Klara
300kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Kom i gang

En oversigt over fotosyntese

Autotrofe organismer bruger fotosyntese til at producere kemisk energi i form af sukker og kulhydrater ud fra lysenergi. Selv om planter er kendt som de primære brugere af denne proces, er der mange andre organismer, der fremstiller deres egen føde på en lignende måde.

Uanset om det drejer sig om cyanobakterier, salamander eller bregnen i din stue, starter fotosyntesen med lys.

Fotosyntese er forudsætningen for al liv
Den plettede salamander er det eneste hvirveldyr, der kan lave fotosyntese (Kilde: Akin Cakiner, Unsplash)

Fotosyntese er en række kemiske reaktioner, selv om dens generelle ligning får det til at se ud som om, at der er tale om en enkelt, gentagen reaktion. Denne formel er: 6Co2 + 6H20 + lysenergi = C6H12O6 + 6O2 (seks kuldioxidmolekyler plus seks vandmolekyler, der udsættes for lysenergi, hvilket resulterer i et sukkermolekyle og seks iltatomer).

For planten er de seks iltatomer, der fremkommer ved denne proces, et affaldsprodukt, der skal udstødes gennem bladernes spalteåbninger. Sukkermolekylet er det ønskede slutprodukt; disse molekyler kan undergå yderligere forarbejdning eller forbruges i denne form. Vi vil dække disse aspekter mere i senere afsnit af denne artikel.

Seks er det magiske tal.

Du vil bemærke, at formlen er skrevet for at afspejle 6 molekyler kuldioxid og 6 molekyler vand. Vi har ikke valgt dette tal vilkårligt. Glukose er et forholdsvis stort molekyle, som kræver denne mængde gas og væske for at producere det.

Forskellige planter bruger forskellige handlinger for at få de ønskede resultater af deres fotosyntetiske processer. Planter med masser af vand til rådighed anvender f.eks. en proces kaldet C3, mens C4-fotosyntese er den mere effektive proces for planter i mere tørre klimaer, f.eks. kaktusser.

C3-fotosyntese er afhængig af et enzym kaldet ribulosebisfosfatcarboxylase (RuBP) til at drive reaktionen med kuldioxid. C4-fotosyntese anvender et fosfenolpyruvat (PEP)-carboxylaseenzym. En anden forskel mellem de to processer er, at fotosyntesen ikke foregår i de samme celler.

Når vi nu taler om celler og fotosyntese, hvor godt kender du så bladernes funktioner og opbygning?

Forskellen mellem fotosyntese og cellulær respiration

Nogle elever bliver forvirrede over disse processer, fordi de begge resulterer i molekyler, der bruges til mad. Lad os få styr på det, før vi går videre.

Organismer, der udfører fotosyntese, foretager også celleånding. Den ene proces producerer dog sukker og ilt, mens den anden proces frigiver energi, vand og kuldioxid ved at bruge sukker og ilt. Det molekyle, der er i stand til at lagre energi, er sukker, som produceres gennem fotosyntese. Cellulær respiration omdanner sukker til produkter, som organismen - den autotrofe organisme - kan bruge.

Forhåbentlig har denne forklaring gjort det lettere for dig at skelne den ene proces fra den anden. Hvis ikke, så tøv ikke med at fortælle os det i kommentarfeltet. Før vi fortsætter med at forklare fotosynteseprocessen, skal vi først lære det sprog, der er forbundet med den, at kende.

Fotosyntese sker i blade og producerer affaldstoffer i form af ilt
Blade absorberer rødt og blåt lys, men ikke grønt lys; det er det, der får bladene til at se grønne ud. (Kilde: Mulyadi, Unsplash)
De bedste undervisere i biologi
Bent
5
5 (9 anmeldelser)
Bent
150kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Maja
5
5 (3 anmeldelser)
Maja
200kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Cecilie
Cecilie
179kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Lasse
5
5 (1 anmeldelser)
Lasse
150kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Frederik
5
5 (4 anmeldelser)
Frederik
160kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Julie
Julie
218kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Anne-sophie
Anne-sophie
150kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Klara
Klara
300kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Bent
5
5 (9 anmeldelser)
Bent
150kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Maja
5
5 (3 anmeldelser)
Maja
200kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Cecilie
Cecilie
179kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Lasse
5
5 (1 anmeldelser)
Lasse
150kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Frederik
5
5 (4 anmeldelser)
Frederik
160kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Julie
Julie
218kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Anne-sophie
Anne-sophie
150kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Klara
Klara
300kr
/t
Gift icon
1. undervisning gratis!
Kom i gang

Fotosyntese Ordliste over begreber

Når du gennemgår komponenterne i fotosyntesen, vil du sandsynligvis støde på nogle velkendte udtryk: ilt, kuldioxid, glukose og andre. Det er udtryk, der ofte bruges inden for en række forskellige fagområder fra kemi til kost og ernæring; selv sportsfolk beskæftiger sig med deres glukose- og iltniveau.

Det er rart at have en følelse af fortrolighed; at vide, at man ikke går ind på et fagområde, hvor man absolut ingen referencepunkter har, ikke sandt?

Når man først er kommet forbi de velkendte ord, kan man dog ende med at klø sig i hovedet og løbe efter ordbogen for at finde ud af betydningen af nogle af de mere specifikke termer i forbindelse med fotosyntese. Måske behøver du ikke at gøre det, efter at du har læst denne artikel.

I det følgende er der nogle af de termer, du skal kende for at forstå, hvordan processen med at bruge lysenergi til at sætte gang i kemiske reaktioner fungerer.

  • autotrof: en organisme, der selv fremstiller den føde, den har brug for til at vokse og formere sig
  • Calvincyklus: en række lysuafhængige kemiske reaktioner
  • kulstoffiksering (kulstofassimilation): den proces, hvorved uorganisk kulstof omdannes til organiske forbindelser
  • klorofyl: grunden til, at bladene er grønne; det pigment, der anvendes i fotosyntesen
  • kloroplaster er de organeller i plantecellerne, hvor fotosyntesen finder sted
  • lys: en type elektromagnetisk stråling
  • lumen: det område i bladet, hvor vandmolekyler opdeles i brint og ilt
  • fotosystem: en klynge af molekyler, herunder klorofyl, der høster lysenergi til fotosynteseprocessen
  • oxidation: tab af elektroner
  • reduktion: tilførsel af elektroner. Disse to processer supplerer generelt hinanden
  • stroma: en vandig væske, der er indeholdt i kloroplasten
  • thylakoid: en del af kloroplasten, der er formet som en skive
  • granum (pl: grana): en stak af thylakoider

Dette er naturligvis en forkortet liste over termer vedrørende fotosyntetiske processer. Den omfatter ingen af de enzymer, isomerer eller molekyler, der er nødvendige for fotosyntesen, og den indeholder heller ingen af de plantehormoner, der regulerer processen. Alligevel burde denne korte liste af ord kunne hjælpe dig gennem resten af denne opdeling af fotosyntesen.

Fotosyntetiske lysreaktioner

Disse processer finder sted, når der er lys til stede, og de er afhængige af lysenergi til at drive dem. Den igangværende reaktion fremmer dannelsen af ATP.

Det allerførste trin er at opdele vandmolekyler i deres bestanddele, hydrogen og oxygen. For brintatomerne er opsplitningen ren, men iltatomet mister to elektroner i processen. Disse elektroner tager plads på thylakoidmembranen i kloroplasten. Denne proces sætter en elektronstrøm i gang, der kaldes cyklisk fosforylering, og som genererer ATP (og P700, en type fotokemisk reaktionscenter).

Disse exciterede elektroner flyder i et loop, og de kan flyde til en anden elektronkæde for at skabe NADPH, som senere kan bruges til at fremstille kulhydrater. Under denne omstændighed mister P700 en elektron fra et andet fotokemisk reaktionscenter kaldet P680. I dette trin af processen skaber en exciteret elektron en protongradient mellem thylakoiderne og stromaet. Ikke-cyklisk fotofosforylering er resultatet af denne reaktion.

Den kontinuerlige tilførsel af vand sikrer, at der er elektroner til rådighed til at holde processen i gang. For at fremstille to molekyler ATP bruges der fire fotoner og to elektroner.

Husk på, at dette er en enkelt sekvens af en proces, der er en kontinuerlig og løbende proces.

Et stort blad med dråber på i mørke laver også fotosyntese
Det behøver ikke at være mørkt for at fotosyntesens mørke reaktion kan finde sted. (Kilde: Ricardo Gomez Angel, Unsplash)

Fotosyntetiske mørke reaktioner

Det kan være fristende at tro, at lysreaktioner sker om dagen, og at mørke reaktioner må finde sted om natten. Det er ikke helt sådan, tingene fungerer.

Lysreaktioner skal absolut have lys, fordi de har brug for lysenergi til at drive dem. Mørke reaktioner finder også sted, når solen skinner, men disse processer kan finde sted, uanset om der er lys eller ej; de har ikke brug for denne energi for at fungere.

Denne aktivitet finder sted i de klorofylfyldte kloroplaster; nærmere bestemt i stromaet. Det er processen med kulstoffiksering, også kendt som Calvin-cyklus. Den ATP og NADPH, der produceres i lysreaktionen, er afgørende for disse processer.

Enkelt sagt gør ATP energien tilgængelig, mens NADPH afgiver de nødvendige elektroner til kulstoffiksering, hvor et 5-kulstofsukker kombineres med kuldioxid for at resultere i et 6-kulstofsukker. Dette molekyle bliver derefter nedbrudt til fructose og glucose. Nogle organismer kan derefter videreføre processen, hvilket resulterer i saccharose.

Igennem denne artikel er du stødt på en masse tekniske termer og en eksploderet oversigt over fotosyntese, den proces, hvorved planter og andre autotrofe organismer fremstiller deres føde. Ville det ikke være rart at have nogle vigtige konklusioner?

Planter og andre encellede og flercellede organismer syntetiserer deres føde ved hjælp af lysenergi. Det er generelt en løbende proces i to trin, hvor lysenergi bruges til at fremstille en organisk forbindelse kaldet ATP og en kemisk forbindelse kaldet NADPH. Under denne proces afgives der elektroner (oxidation) og tildeles elektroner (reduktion); der er behov for en konstant tilførsel af vand for at sikre, at der er nok iltatomer til at hente elektroner fra.

Med den kontinuerlige produktion af ATP og NADPH kan organismen opretholde sin Calvin-cyklus, processen med at binde kulstof. Kulstofbinding indebærer, at et kuldioxidmolekyle kombineres med et sukkermolekyle med 5 kulstof, hvilket giver et sukker med 6 kulstof. Kan du huske, at vi nævnte, at seks er det magiske tal?

Dette kulstofrige sukker kan derefter videreforarbejdes til glukose og fruktose og i sidste ende til saccharose.

Så, gør det ikke begrebet fotosyntese meget nemmere at forstå?

>

Platformen der forbinder undervisere og elever

Første undervisning gratis

Kunne du lide denne artikel? Skriv en anmeldelse!

5,00 (1 anmeldelse(r))
Loading...

Adil

Adil bor i København, hvor hun arbejder som freelanceoversætter og underviser i dansk. Udover dansk taler Adil også engelsk, russisk og tysk. Når Adil ikke arbejder elsker hun at rejse, løbe og dyrke yoga.