La fotosintesi è il principale metodo di conversione dell'energia che alimenta il mondo vegetale e, per estensione, il mondo animale. Nel convertire l'energia luminosa in energia chimica, la fotosintesi è il nucleo centrale di quasi tutta la vita su questo pianeta. Comprendere gli elementi di base della fotosintesi consente una maggiore comprensione dell'impatto delle fonti di energia sulla vita.

La necessità di nutrire

La vita è sostenuta da energia spesa. Senza energia, la vita è impossibile. Tuttavia, l'energia, per essere il più utile possibile, deve essere presente in una forma che può essere memorizzata, spostata e utilizzata secondo necessità, anziché essere utilizzata solo quando è presente da una fonte esterna. Ci sono un certo numero di forme di energia che possono essere usate per sostenere la vita - alcuni batteri sembrano guadagnare la loro energia sotto forma di calore da fonti profonde che sfuggono da sotto la crosta terrestre, per esempio. Tuttavia la forma di energia più comunemente disponibile sul pianeta proviene dal sole, sotto forma di luce. La fotosintesi è il processo di raccolta di quell'energia e di convertirla in una sostanza chimica che può essere manipolata a vantaggio della pianta.

Clorofilla

La clorofilla è il motore di conversione che trasforma l'energia luminosa in zuccheri. La clorofilla è contenuta in membrane chiamate cloroplasti, che si trovano all'interno delle cellule. La maggior parte della clorofilla che si trova in questi cloroplasti raccoglie e trasferisce energia luminosa a due centri di reazione clorofilla nella rete di cloroplasti. Queste coppie eseguono il lavoro effettivo di conversione dall'energia luminosa agli zuccheri, utilizzando idrogeno e carbonio, producendo glucosio e rimuovendo l'ossigeno come sottoprodotto della fotosintesi.

Processo

Quando si verificano i colpi di luce la clorofilla in una foglia, è passata alle clorofille accoppiate nel centro reattivo, che usano l'energia direttamente per combinare acqua, carbonio e ossigeno in una nuova disposizione fisica: il glucosio, un semplice zucchero vegetale. Il riarrangiamento, una volta smontato, libera energia che può essere utilizzata in altri processi fisici. C'è energia persa nel processo; nessuna conversione di energia da una forma all'altra è efficiente al 100%. Il vantaggio del processo, tuttavia, è una forma di energia che può essere utilizzata così com'è o ulteriormente memorizzata e manipolata.

Ulteriori fasi

Dopo la fotosintesi, il glucosio nella pianta può essere convertito in due forme più facilmente immagazzinate di energia chimica: carboidrati complessi e lipidi, meglio conosciuti come amidi e grassi. L'amido e il grasso sono magazzini di un impianto, che può essere tenuto o trasportato in tessuto floema per usi futuri.

Centralità dell'energia vegetale

Le piante e le sole piante producono cibo dalla luce. Nessun animale è in grado di farlo. Pertanto, tutte le piante sono considerate "produttori" e "consumatori" di animali nell'economia del consumo di energia nelle bio-reti. Gli animali usano le piante come cibo, o mangiano altri animali che una volta mangiavano le piante come cibo, ma non trasformano la luce in cibo da soli.

Inoltre anche le forme di energia non basate sul cibo sono spesso basate su uso delle piante Legno, carbone e petrolio sono forme di piante che hanno creato e immagazzinato energia. Mentre gli umani hanno iniziato a imparare ad usare altre forme di energia, dall'energia generata dall'acqua all'energia nucleare alla conversione diretta dell'energia solare, la maggior parte della nostra forza economica si basa ancora sulla capacità della pianta di combinare l'energia luminosa con carbonio, ossigeno e acqua per produrre glucosio.