Planten maken hun eigen voedsel uit anorganische verbindingen via een proces dat fotosynthese wordt genoemd en dat plaatsvindt in de bladeren. De ingrediënten die nodig zijn voor fotosynthese zijn licht, water en koolstofdioxide. De snelheid van fotosynthese wordt beïnvloed door de hoeveelheid beschikbare ingrediënten, evenals de temperatuur. De eindproducten van fotosynthese zijn zuurstof, die de planten vrijgeven, en koolhydraten, die de energiebron van de planten worden. Voortbouwend op de basisstructuur van glucose, gebruiken planten ook fotosynthese om verschillende complexere op koolstof gebaseerde chemicaliën te maken die essentieel zijn voor hun groei en overleving.
Hoe maken planten hun eigen voedsel?
Chloroplasten in een bladTen eerste stijgt water dat door de wortels wordt geabsorbeerd naar de bladeren en komt het speciale cellen binnen die chloroplasten worden genoemd. Deze cellen bevatten chlorofyl, een groen pigment dat bladeren hun kleur geeft door groene golflengten te reflecteren. Wat nog belangrijker is, is dat chlorofyl licht absorbeert in de rode en blauwe delen van het spectrum en dit gebruikt om een cruciale chemische reactie aan te sturen. In de chloroplast absorberen chlorofylmoleculen een enkel foton van licht en in ruil voor een elektron. Een reeks chemische reacties volgt, die uiteindelijk het verloren elektron van watermoleculen in het blad vervangt. Daarbij scheidt het zuurstofatoom in het water zich af van de waterstofatomen en gaat het weg als afval. De resterende waterstof wordt verzameld en uiteindelijk gesynthetiseerd tot een koolhydraatmolecuul.
Het proces dat het eigenlijke voedsel voor de plant creëert, vereist geen licht, dus het wordt een donkere reactie genoemd. In een ander deel van het blad dat stroma wordt genoemd, wordt koolstofdioxide dat uit de omgeving is opgenomen, gereduceerd tot koolstof en zuurstof. Wederom laat de zuurstof ontsnappen, maar de koolstof combineert met het waterstof-eindproduct van het eerste proces om een eenvoudige suiker te vormen. Deze kunnen worden gecombineerd of gemodificeerd om bijna elke organische verbinding te produceren die de plant nodig heeft, of het nu gaat om structuur of voeding.
Planten gebruiken lichtenergie niet rechtstreeks, maar moeten deze omzetten in chemische energie. Van het licht dat een blad raakt, wordt slechts ongeveer 5 procent gebruikt voor fotosynthese, en daarvan wordt slechts 30 tot 50 procent opgeslagen als chemische energie voor de cel. Toch is fotosynthese een vitaal proces, niet alleen voor planten, maar voor alle zuurstofademende organismen, inclusief mensen. Wetenschappers geloven dat het fotosynthese was in vroege groene planten en algen die de ademende atmosfeer van de aarde creëerde. Zelfs vandaag blijven planten het milieu aanvullen en schadelijke koolstofdioxide in levensonderhoudende zuurstof filteren.
