Răspuns 1:
În timpul fotosintezei, o plantă este capabilă să convertească energia solară într-o formă chimică. Ea face acest lucru capturând lumina venită de la soare și, printr-o serie de reacții, folosind energia acesteia pentru a ajuta la construirea unei molecule de zahăr numită glucoză.
Glucoza este formată din șase atomi de carbon, șase atomi de oxigen și doisprezece atomi de hidrogen. Atunci când planta produce molecula de glucoză, ea obține atomii de carbon și de oxigen de care are nevoie din dioxidul de carbon, pe care îl preia din aer. Totuși, dioxidul de carbon nu conține hidrogen, așa că planta trebuie să folosească o altă sursă de hidrogen. Sursa pe care o folosește este apa. Există foarte multă apă pe Pământ, iar fiecare moleculă de apă este compusă din doi atomi de hidrogen și un atom de oxigen.
Pentru a lua hidrogenul de care are nevoie pentru a construi molecule de glucoză, planta folosește energia de la soare pentru a descompune molecula de apă, luând electroni și hidrogen din ea și eliberând oxigenul în aer. Electronii pe care îi ia sunt introduși într-un sistem de transport al electronilor, unde sunt folosiți pentru a produce molecule de energie numite ATP care sunt folosite pentru a construi molecula de glucoză – toate acestea fiind posibile datorită energiei solare.
Astfel, în timpul fotosintezei, o plantă consumă apă, dioxid de carbon și energie luminoasă și produce glucoză și oxigen. Zahărul glucoză este important, deoarece este necesar pentru respirația celulară. În timpul respirației celulare, energia chimică din molecula de glucoză este transformată într-o formă pe care planta o poate folosi pentru creștere și reproducere. În prima etapă a respirației, numită glicoliză, molecula de glucoză este descompusă în două molecule mai mici, numite piruvat, și se eliberează puțină energie sub formă de ATP. Această etapă a respirației nu necesită oxigen și, prin urmare, se numește respirație anaerobă. În a doua etapă a respirației, moleculele de piruvat sunt rearanjate și combinate și rearanjate din nou într-un ciclu. În timp ce moleculele sunt rearanjate în acest ciclu, se produce dioxid de carbon, iar electronii sunt extrași și trecuți într-un sistem de transport de electroni care, la fel ca în fotosinteză, generează o cantitate mare de ATP pe care planta o folosește pentru creștere și reproducere. Această ultimă etapă necesită oxigen și, prin urmare, se numește respirație aerobă. Astfel, rezultatul final al respirației celulare este că planta consumă glucoză și oxigen și produce dioxid de carbon, apă și molecule de energie ATP.
La început, acest lucru nu pare să aibă niciun sens! Dacă planta poate folosi energia de la soare pentru a produce ATP, de ce se chinuiește apoi să consume ATP pentru a produce glucoză, doar pentru a putea obține din nou ATP? Există două motive pentru care planta face acest lucru:
În primul rând, în afară de ATP, planta are nevoie de materiale pentru a crește. Glucoza este un element de construcție important care este necesar pentru a produce toate proteinele, ADN-ul, celulele, țesuturile etc. care sunt importante pentru viață, creștere și reproducere.
În al doilea rând, o problemă cu soarele este că acesta dispare în fiecare noapte, iar în timpul iernii nu este foarte luminos. Planta are nevoie de energie tot timpul. Astfel, prin producerea de glucoză, planta poate stoca această moleculă și apoi o poate folosi pentru a produce energie în timpul nopții și pe timpul iernii, când nu este suficient soare pentru a asigura o fotosinteză bună.
Este foarte interesant modul în care fotosinteza și respirația celulară se ajută reciproc. În timpul fotosintezei, planta are nevoie de dioxid de carbon și apă – ambele sunt eliberate în aer în timpul respirației. Iar în timpul respirației, planta are nevoie de oxigen și glucoză, care sunt ambele produse prin fotosinteză! Deci, într-un fel, produsele fotosintezei susțin respirația, iar produsele respirației susțin fotosinteza, formând un ciclu.
În timp ce plantele pot completa singure acest ciclu, animalele nu pot, deoarece animalele nu sunt capabile de fotosinteză! Acest lucru înseamnă că animalele trebuie să supraviețuiască doar prin respirație. De asemenea, din moment ce noi, animalele, nu putem produce singure glucoza, trebuie să o obținem din altă parte – din consumul de plante. Noi producem dioxidul de carbon de care plantele au nevoie, iar ele produc oxigenul de care noi avem nevoie, iar apoi le mâncăm pentru a obține glucoza de care avem nevoie. Se pare că avem nevoie de plante mult mai mult decât au ele nevoie de noi!
.