I cloroplasti sono i trasformatori di energia solare "verdi" originali. Questi piccoli organelli, che si trovano solo nelle cellule di piante e alghe, usano l'energia del sole per convertire l'anidride carbonica e l'acqua in glucosio e ossigeno. Dan Jenk, scrittore scientifico del Biodesign Institute dell'Arizona State University, descrive il processo come segue: "... le piante si avvicinano al pinnacolo di avarizia spazzando via quasi tutti i fotoni di energia luminosa disponibile per produrre cibo."

Energia potenziale potenziale

L'energia immagazzinata in un legame molecolare è chiamata "energia potenziale chimica". Quando si rompe un legame chimico, ad esempio quando una molecola di amido viene mangiata, viene scomposta nel sistema digestivo di un animale, energia è rilasciato. Tutti gli organismi hanno bisogno di energia per sopravvivere.

Fotosintesi

La fotosintesi converte l'energia luminosa in energia chimica che è immagazzinata nei legami molecolari del glucosio. Questo processo ha luogo nei cloroplasti. Una pianta utilizza le molecole di glucosio per creare carboidrati - amido e cellulosa - e altri nutrienti di cui ha bisogno per crescere e riprodursi. La fotosintesi rende quindi possibile convertire l'energia luminosa in una forma di energia che può essere utilizzata per il cibo, sia dalla pianta che dagli animali che mangiano la pianta.

La fotosintesi può essere rappresentata dalla seguente equazione semplificata: 6 CO2 (anidride carbonica) + 6 H2O (acqua) → C6H12O6 (glucosio) + 6 O2 (ossigeno)

Reazioni dipendenti dalla luce

La fotosintesi avviene in due fasi: una dipendente dalla luce e una luce indipendente.

Le reazioni alla luce della fotosintesi iniziano quando la luce del Sole colpisce un cloroplasto. La clorofilla, il pigmento verde all'interno di un cloroplasto, assorbe particelle di energia luminosa chiamate fotoni. Un fotone assorbito avvia una sequenza di reazioni chimiche che creano due tipi di composti ad alta energia, ATP (adenosina trifosfato) e NADPH (nicotinammide adenina dinucleotide fosfato).

Oltre all'energia luminosa, le reazioni alla luce richiedono anche acqua . Durante la fotosintesi, le molecole d'acqua vengono suddivise in ioni idrogeno e ossigeno. L'idrogeno viene consumato dalla reazione e gli atomi di ossigeno rimanenti vengono rilasciati dal cloroplasto sotto forma di gas di ossigeno (O2).

Reazioni indipendenti dalla luce

La parte indipendente dalla luce della fotosintesi è anche nota come il ciclo di Calvin. Usando le molecole prodotte nelle reazioni dipendenti dalla luce - ATP per l'energia e NADPH per gli elettroni - il ciclo di Calvin utilizza una serie ciclica di reazioni biochimiche per convertire sei molecole di anidride carbonica in una molecola di glucosio.

Energia verde

Le materie prime per la fotosintesi si trovano naturalmente nell'ambiente. Le piante assorbono l'anidride carbonica dall'aria, l'acqua dal terreno e la luce dal sole e le convertono in ossigeno e carboidrati. Questo rende i cloroplasti i consumatori e i produttori di energia pulita e rinnovabile più efficienti al mondo.