La fotosintesi è il processo biologico mediante il quale piante, così come alcune alghe e batteri, ricavare energia dalla luce del sole. Perché fotosintesi rilascia ossigeno come prodotto di scarto e consuma anidride carbonica, è vitale per la sopravvivenza della vita animale pure. La chiave per la fotosintesi è una molecola chiamata clorofilla.
Clorofilla
La clorofilla è una molecola complessa costituita principalmente da carbonio e idrogeno. Clorofilla assorbe lunghezze d'onda rosse e blu della luce in modo molto efficace, ma riflette il verde; Questa riflessione è ciò che dà gli organismi che contengono alti livelli di clorofilla loro caratteristico colore verde. Ci sono diversi tipi di molecola di clorofilla, alcune delle quali assorbire leggermente diverse gamme di luce. Nelle piante, la clorofilla è pesantemente concentrata nelle strutture denominate cloroplasti tra le foglie. Lascia così funzione come pannelli solari, portando i cloroplasti come molti come possibile a contatto con la luce del sole.
Fotosistema
Ogni cloroplasto è costituito da un numero di parti, tra cui piccole strutture a forma di disco chiamati tilacoidi, impilati in colonne denominate grana. La maggior parte dello spazio interno di un cloroplasto è ripreso da tilacoidi. Le membrane dei tilacoidi contengono grandi concentrazioni di molecole di clorofilla organizzati in fotosistema. In un fotosistema, alcune delle molecole di clorofilla servire principalmente per assorbire energia luminosa, mentre altri, chiamati centri di reazione, sono i punti di partenza per le reazioni chimiche che compongono la fotosintesi.
Prima fase fotosintesi
Il processo di fotosintesi è diviso in due fasi. Nella prima fase, anche conosciuto come il processo dipendente dalla luce, la luce colpisce le molecole di clorofilla, emozionante elettroni in uno stato di energia superiore. Questo inizia una serie di reazioni chimiche che producono l'adenosina trifosfato o ATP, un nucleotide che trasporta energia all'interno delle cellule. Questo processo produce anche ossigeno come prodotto di scarto. Nella seconda fase della fotosintesi utilizzerà l'energia immagazzinata dalle molecole di ATP.
Seconda fase fotosintesi
Nella seconda fase della fotosintesi, detta anche il processo di luce-indipendente, energia immagazzinata dal trifosfato di adenosina dal primo stadio viene utilizzato per alimentare un processo chiamato fissazione del carbonio. Nella fissazione del carbonio, dell'idrogeno è aggiunto all'anidride carbonica per creare carboidrati. Altre cellule all'interno dell'organismo possono abbattere queste molecole mediante processi metabolici, rilasciando l'energia che essi contengono. Attraverso questo processo, piante e altri organismi convertono l'energia luminosa, che non possono utilizzare direttamente, in energia chimica utilizzabile.