Alle levende organismer er avhengige av energi for å kunne leve og formere seg. Mens dyr får energi gjennom å spise planter og eventuelt andre dyr, så får plantene energien sin fra lyset. Plantene kan ikke benytte seg av lyset direkte, men i stedet brukes det som en energikilde for å danne sukkerholdige forbindelser av karbondioksid og vann.
Og dette skjer i den prosessen som vi kaller fotosyntese. Fotosyntese finner vi hos både alger og planter, og først og fremst i plantenes grønne deler. Plantene tar inn karbondioksid fra lufta via bladene, mens vann tas inn via røttene. Gjennom fotosyntesen danner plantene oksygen, som slippes ut av bladene og ut i lufta.
Ok, la oss se litt nærmere på prosessen. Lyset fra sola, eller en annen lyskilde, treffer bladet, og alle fargene bortsett fra grønt blir absorbert. Det er dette som gjør at bladet for oss ser grønt ut.
På undersiden av bladet er det små spalteåpninger der CO2 fra lufta kan komme seg inn. Bladene består av tynne lag med planteseller som ligger tett i tett ved siden av hverandre. Hver planteselle har en sellevegg som gjør at cellelaget får en rute til oppbygging, og hver rute her er en celle, og inni disse cellene finnes det en rekke ulike strukturer med ulike oppgaver.
Blant annet finner vi en kjerne med cellens arvemateriale. Vi finner mitokondrier der mesteparten av cellenes energiproduksjon foregår, mens det er i cellens kloroplaster at selve fotosyntesen skjer. Kloroplastene består av to membraner, nesten som to poser, der den ene ligger inni den andre. Inni den innerste posen finner vi noen strukturer som ligner stabler av pitabrød.
Disse kalles tilakoider. Tilakoidene består igjen av en membran, og det er der vi finner klorofylle. Det er klorofylle som gjør at plantene er grønne. Fotosyntesen skjer i to hovedtrinn. En fotodel som foregår i tilakoidene.
og en syntesedel som foregår i stroma. Stroma er rommet rundt tilakoidene. Det er fotodelen som er avhengig av lys.
Sollyset som treffer bladet treffer klorofylle i kloroplastene, og energien fra sola overføres til klorofyllmolekylene i tilakoidemembranen. Energien brukes til å splitte vannmolekyler slik at det dannes oksygen, som slipper ut av bladet gjennom spalteåpninger. Den brukes også i en rekke reaksjoner som til slutt gjør at det dannes en energirik kjemisk forbindelse som kalles ATP.
ATP brukes som energikilde i fotosyntesens andre hoveddel, nemlig syntesedelen. I syntesedelen bindes CO2 til organiske molekyler, og etter flere energikrevne delreaksjoner dannes sukker. Sukkeret kan enten brukes direkte av planteseller i den prosessen vi kaller celleånding, eller så kan overskuddet sukker åndanes til stivelse og lagres i planta.
Rotfrukter som poteter og gullerot er gode eksempler på planter som lagrer sukkeroverskuddet i rota. Fotosyntesen er altså da en prosess som består av en rekke kjemiske reaksjoner, og kan beskrives ved at 6 karbondioksidmolekyler og 6 vannmolekyler, ved hjelp av energien i lyset, omdannes til 1 sukkermolekyl og 6 oksygenmolekyler. Her får du se et eksempel på at fotosyntese foregår i grønne planter. Dette er en vanlig akvarieplante. Siden den normalt står i vann og har svært tynne blader, har den ikke spalteåpninger i bladene.
Det meste av oksygenet sendes ned gjennom stengeren og ut i røttene. Når vi klipper av enden på planta og setter den opp ned i et begerglass, ser vi at det kommer bobler med oksygen ut av stengeren når planta står under en lyskilde. For å oppsummere kan vi si at fotosyntesen omdanner energi fra lyset til kjemisk energi i form av ATP, som så benyttes til å omdanne CO2 til andre organiske molekyler, slik som sukker og stivelse, i tillegg til oksygen. Hele denne prosessen skjer i kleroplastene som vi finner inne i plantecellene, som ligger tett i tett og lag på lag i de grønne delene av for eksempel et blad. som sitter tett i tett sammen med andre blader på en grein, som sammen med tusenvis av andre greiner danner et tre.
Dette treet, og et nesten uendelig antall trær og planter på kloden vår, er alle det lagtige i fotosyntesen, som alt liv på jorda er avhengig av.