Innehåll
Fotosyntes är den primära energiomvandlingsmetoden som bränsle växter världen, och i förlängningen, djurvärlden. Vid konvertering av ljusenergi till kemisk energi är fotosyntes den grundläggande byggstenen för nästan allt liv på denna planet. Att förstå de grundläggande elementen i fotosyntesen möjliggör en större förståelse för energikällornas inverkan på livet.
Behovet av att mata
Livet stöds av att spendera energi. Utan energi är livet omöjligt. Emellertid måste energi, för att vara så användbar som möjligt, finnas närvarande i en form som kan lagras, flyttas och användas efter behov snarare än att användas endast när den finns från en extern källa. Det finns ett antal energiformer som kan användas för att stödja liv - vissa bakterier verkar få sin energi i form av värme från djupa källor som till exempel drar ut under jordskorpan. Men den vanligaste tillgängliga energiformen på planeten är från solen, i form av ljus. Fotosyntes är processen för att samla in den energin och omvandla den till ett kemiskt ämne som kan manipuleras till anläggningens fördel.
Klorofyll
Klorofyll är omvandlingsmotorn som förvandlar ljusenergi till socker. Klorofyll finns i membran som kallas kloroplaster, som finns i det inre av celler. Majoriteten av den klorofyll som finns i dessa kloroplaster samlar in och överför ljusenergi till två klorofyllreaktionscentra i kloroplastnätverket. Dessa par utför det verkliga konverteringsarbetet från ljusenergi till socker, med användning av väte och kol, producerar glukos och släpper ut syre som en biprodukt från fotosyntesen.
Bearbeta
När ljus träffar klorofylen i ett blad överförs den till de parade klorofylerna i det reaktiva centrumet, som använder energin direkt för att kombinera vatten, kol och syre till ett nytt fysiskt arrangemang: glukos, ett enkelt växtsocker. Omarrangemanget, när det tas isär, frigör energi som kan användas i andra fysiska processer. Det går energi förlorad i processen; ingen konvertering av energi från en form till en annan är 100 procent effektiv. Fördelen med processen är emellertid en form av energi som kan användas som den är eller vidare lagras och manipuleras.
Ytterligare etapper
Efter att fotosyntes har inträffat kan glukosen i växten omvandlas till två lättare lagrade former av kemisk energi: komplexa kolhydrater och lipider, bättre känd som stärkelse och fett. Stärkelse och fett är lagerlager för en anläggning, som kan hållas eller transporteras i floemvävnad för framtida användning.
Växtenergi centralt
Växter och växter ensamma producerar mat från ljus. Inget djur kan göra det. Således anses alla växter som "producenter" och djur "konsumenter" i ekonomin för energianvändning i bionät. Djur använder växter som mat eller äter andra djur som en gång åt växter som mat, men förvandlar inte ljus till mat själva.
Dessutom är även icke-livsmedelsbaserade energiformer oftast baserade på växtanvändning. Trä, kol och olja är växtformer som skapade och lagrade energi. Medan människor har börjat lära sig att använda andra former av energi, från vattengenererad energi till kärnenergi till direkt omvandling av solenergi, är huvuddelen av vår ekonomiska styrka fortfarande baserad på växternas förmåga att kombinera ljusenergi med kol, syre och vatten för att producera glukos.