Terwijl mensen en dieren planten en andere dieren als voedsel eten, kunnen planten hun voedsel maken met behulp van licht en een proces dat fotosynthese wordt genoemd. Fotosynthese is het proces waarbij planten voedsel maken met behulp van koolstofdioxide, water en zonlicht.
Wat is fotosynthese?
Fotosynthese is misschien een groot woord, maar het kan worden opgesplitst in twee kleinere woorden: 'foto' en 'synthese'. Foto betekent licht en synthese betekent samenvoegen. Hoewel het proces ingewikkeld kan zijn, kan het eenvoudig worden geschreven met de volgende woordvergelijking:
Hoe fotosynthese gebeurt
Fotosynthese vindt plaats in de bladeren van de planten waar chloroplasten in cellen leven. Er zijn twee fasen in de fotosynthese. De eerste trap heeft licht nodig, de tweede trap niet. Voordat je het proces van fotosynthese kunt begrijpen, moet je meer over bladgroenkorrels begrijpen.
Chloroplasten
Net als mensen bestaan planten uit duizenden cellen. In tegenstelling tot dierlijke cellen hebben planten een speciale structuur, chloroplasten genaamd, waar fotosynthese plaatsvindt.
Chloroplasten zijn kleine ovale klodders die in plantencellen worden aangetroffen. Soms hebben plantencellen maar een paar bladgroenkorrels, terwijl andere de hele ruimte in een cel in beslag nemen. Chloroplasten hebben veel lagen. De buitenste laag is glad, terwijl de binnenkant van de chloroplast verschillende belangrijke stukken bevat.
In de chloroplast bevindt zich een verzameling zakken vol chlorofyl, thylakoïden genaamd, die drijven in een vloeistof die stroma wordt genoemd. Thylakoïden zien eruit als stapels pannenkoeken. Chlorofyl geeft planten hun groene kleur en helpt planten energie uit zonlicht te absorberen.
Fase één: lichtafhankelijke reacties
De eerste fase van fotosynthese wordt de lichtafhankelijke reactiefase genoemd. Deze fase vindt plaats in de thylakoïden van bladgroenkorrels en kan alleen plaatsvinden als er zonlicht beschikbaar is.
- Zonlicht raakt het chlorofyl in de chloroplasten en exciteert elektronen.
- De aangeslagen elektronen maken zich los van het chlorofyl.
- Aangezien één elektron zojuist het chlorofyl heeft verlaten, moet het worden vervangen. Een watermolecuul wordt in de thylakoïden gesplitst in zuurstof (O2) en een waterstofion (H+).
- De vrije elektronen ondergaan vervolgens een chemische reactie om ATP en NADPH te creëren, beide energiemoleculen die nodig zijn voor de tweede fase van fotosynthese.
Fase twee: de Calvin-cyclus
De tweede fase van fotosynthese, de Calvin-cyclus genoemd, vindt plaats in het stroma van chloroplasten. Zonlicht is niet nodig voor de Calvincyclus. Kooldioxide en energie uit ATP en NADPH creëren glucose. Glucose is een eenvoudige suiker die planten opslaan als energie en kan worden omgezet in andere componenten zoals zetmeel en cellulose die belangrijk zijn voor de celstructuur.
- Koolstofdioxide uit de lucht wordt geabsorbeerd door gaten in de bladeren van de plant.
- Het koolstofdioxidemolecuul bindt zich aan een eenvoudige suiker genaamd RuBP.
- Door een chemische reactie in vier stappen worden koolstofdioxide en het RuBP-molecuul vanaf de eerste fase gecombineerd met ATP en NADPH om een glucosemolecuul te creëren.
De volgende video demonstreert het proces van begin tot eind:
Fotosynthese is belangrijk
Fotosynthese is de ruggengraat van het leven op aarde. Mensen kunnen niet leven zonder zuurstof. De zuurstof die planten produceren tijdens fotosynthese komt vrij in de lucht die mensen dagelijks inademen. Terwijl mensen zuurstof inademen, komt er koolstofdioxide vrij. Planten gebruiken koolstofdioxide tijdens het fotosyntheseproces. Planten zijn dus verantwoordelijk voor het in balans houden van het zuurstof- en kooldioxidegeh alte in de lucht. Bovendien slaan sommige planten de tijdens de fotosynthese geproduceerde glucose op in fruit en wortels. Sommige van deze vruchten en wortels zijn appels, wortels, aardbeien en ander heerlijk voedsel dat mensen graag eten.
