Fotosintesi converte acqua e anidride carbonica in ossigeno e zucchero utilizzando l'energia dalla luce del sole. Ossigeno viene rilasciato dalla pianta, che fornisce l'ossigeno che mammiferi hanno bisogno di respirare. Gli zuccheri vengono convertiti in molecole di adenosina trifosfato, ATP, attraverso la respirazione cellulare, che la pianta usa per l'energia. Fotosintesi avviene nei cloroplasti delle foglie delle piante, ma si svolge anche in alcuni protisti e i cianobatteri.
Fotosintesi
La reazione complessiva della fotosintesi è: 6CO2 + 6H2O + luce--> C6H12O6 + 6O2. Sei molecole di acqua più sei molecole di anidride carbonica più energia luminosa viene convertita in una molecola di zucchero e sei molecole di ossigeno. Biossido di carbonio è il gas che entra la foglia, e l'ossigeno è il gas che esce la foglia. Energia della luce viene dalla luce del sole e dell'acqua è redatto dalle radici e attraverso lo xilema fino a foglia.
Stomi
La foglia ha bisogno di avere un modo per anidride carbonica per entrare e ossigeno per uscire, ma deve anche ridurre la perdita di acqua. Il rivestimento ceroso all'esterno di una foglia è la cuticola. Questo impedisce l'evaporazione di acqua, ma impedisce anche lo scambio di gas. La foglia si è evoluta stomi, piccoli pori sulla parte inferiore della foglia, di lasciare in anidride carbonica e ossigeno fuori. Gli stomi sono fiancheggiati da cellule di guardia, che si aprono gli stomi al mattino quando la luce colpisce la foglia e chiudere gli stomi di notte quando non c'è nessuna luce disponibile per la fotosintesi. Chiudendo gli stomi, traspirazione dell'acqua dalla foglia è ridotto.
Cellule di guardia
Le cellule di guardia aprire e chiudere gli stomi a causa di osmosi. In osmosi, acqua è attratto da aree di maggiore concentrazione di soluto, come il potassio, attraverso una membrana semipermeabile nel tentativo di compensare la pressione su entrambi i lati della membrana. Quando la luce colpisce la foglia, il potassio entra nelle cellule di guardia e l'acqua segue. Questo aumenta la pressione, o turgore, nelle cellule di guardia, essi gonfiare per formare una forma di mezzaluna e apre gli stomi, permettendo lo scambio di gas. Di notte, la concentrazione di potassio diminuisce e quindi il turgore pressione diminuisce e le cellule di guardia diventare più flaccide, chiudendo gli stomi.
Parenchima
Dopo anidride carbonica entra attraverso gli stomi, si diffonde attraverso il parenchima, che è fatto di due strati: lo strato spugnoso inferiore e lo strato superiore palisades. Entrambi gli strati contengono lo spazio aereo, che permette facilmente il movimento dei gas. Il livello di palizzata contiene cellule del mesofillo e all'interno del mesofillo celle sono i tilacoidi, che a loro volta contengono i cloroplasti. Anidride carbonica si diffonde attraverso le pareti cellulari e membrane plasmatiche di queste strutture, ma anche attraverso canali di acquaporina nelle membrane del plasma.
Cloroplasti
Nei cloroplasti, fotosintesi avviene. Il biossido di carbonio che ha immesso la foglia viene utilizzato come discusso in precedenza e si producono ossigeno e zuccheri. L'ossigeno si diffonde fuori attraverso le pareti cellulari e la membrana plasmatica delle cellule del mesofillo, attraverso gli spazi di aria del parenchima e attraverso gli stomi aperti nell'atmosfera.