איך גלוקוז נעשה פוטוסינתזה?

קליטת אור

הצעד הראשון להיווצרות גלוקוז מהפוטוסינתזה הוא ספיגת האור. לפי אתר האינטרנט של מכללת אסטרלה, כאשר אור השמש פוגע באורגניזם שיכול לבצע פוטוסינתזה (כגון צמח), אחד משלושה דברים יכול לקרות. אנרגיית האור יכולה להיות ניתנת כמו חום, זה יכול להיות מחדש הנפלט באורך גל שונה (צבע), או שהוא יכול להגדיר תגובה כימית. אורגניזמים פוטוסינתטיים מכילים פיגמנטים שונים, כגון כלורופיל, שיכולים לספוג ולרתום אור כדי לייצר מולקולות בעלות אנרגיה גבוהה. כאשר האור נספג על ידי פיגמנטים אלה, זה גורם לשחרור של חלקיקים אנרגיה גבוהה (נקרא אלקטרון), אשר לאחר מכן ניתן להשתמש בהם כדי להמיר את אנרגיית האור לאנרגיה כימית. חלק זה של הפוטוסינתזה נקרא התגובה האור. כי זה חייב להתרחש בחלקים של האורגניזם שמקבלים אור שמש.

ATP ו פחמן דו חמצני

לאחר אלקטרונים בעלי אנרגיה גבוהה נוצרו, האורגניזם הפוטוסינתטי יכול להפוך את האלקטרונים לסוכר. הצעד הראשון הוא אחסון האנרגיה בצורה יציבה יותר. האלקטרון נספג על ידי מולקולות באורגניזם המסוגלות לבצע סדרה של תגובות. תגובות אלו משתמשות באנרגיה של האלקטרונים כדי ליצור מולקולה הנקראת אדנוזין טריפוספט (ATP). ATP הוא מולקולה הדומה ל- DNA אך משמשת את האורגניזמים כמאגר אנרגיה זמני. כדי להפוך את האנרגיה מ- ATP לגלוקוז, הצמחים זקוקים גם לפחמן דו-חמצני, שהם מקבלים מהאווירה (או, במקרה של צמחים החיים מתחת למים, מן המים הסמוכים).

ייצור גלוקוז

על פי מחלקת הביולוגיה של אוניברסיטת סינסינטי, דו תחמוצת הפחמן ו- ATP הופכים לגלוקוז במה שמכונה התגובה האפלה (כי זה לא דורש אור ישירות). שלוש מולקולות ATP מגיבות עם שלוש מולקולות של פחמן דו חמצני באמצעות סדרה של תגובות כימיות (הנקראות מחזור קלווין) כדי ליצור ביניים שנקרא glyceraldehyde 3-phosphate. שניים של מולקולות glyceraldehyde 3-פוספט מכן משולבים כדי ליצור מולקולת גלוקוז. לכן, שש מולקולות של פחמן דו חמצני ואנרגיה קל נדרשים לעשות מולקולה אחת של גלוקוז עבור פוטוסינתזה.