Photosynthèse convertit l'eau et du dioxyde de carbone à l'oxygène et le sucre en utilisant l'énergie du soleil. L'oxygène est libéré de la plante, qui fournit l'oxygène que les mammifères ont besoin de respirer. Les sucres sont converties en molécules d'adénosine-triphosphate ATP, par le biais de la respiration cellulaire, qui utilise l'installation d'énergie. Photosynthèse a lieu dans les chloroplastes des feuilles des plantes, mais prend également place dans certains protistes et les cyanobactéries.
Photosynthèse
La réaction globale de la photosynthèse est: 6H2O + 6CO2 + lumière -> C6H12O6 + 6O2. Six molécules d'eau et six molécules de dioxyde de carbone en plus de l'énergie lumineuse est convertie en une molécule de sucre et six molécules d'oxygène. Le dioxyde de carbone est le gaz qui pénètre dans la feuille et de l'oxygène est le gaz qui sort de la feuille. L'énergie lumineuse est la lumière du soleil et de l'eau est établi à partir des racines et à travers le xylème jusqu'à la feuille.
stomates
La feuille doit avoir un moyen pour le dioxyde de carbone d'entrer et de l'oxygène pour sortir, mais a aussi besoin de réduire la perte d'eau. La couche cireuse à l'extérieur d'une feuille est la cuticule. Cela empêche l'eau de l'évaporation, mais empêche également l'échange de gaz. La feuille a évolué stomates, de petits pores sur la face inférieure de la feuille, afin de laisser le dioxyde de carbone et de l'oxygène en dehors. Les stomates sont flanquées par des cellules de garde, qui ouvrent les stomates le matin, quand la lumière frappe la feuille et fermer les stomates la nuit quand il n'y a pas de lumière disponible pour la photosynthèse. En fermant les stomates, la transpiration de l'eau de la feuille est réduite.
Cellules de garde
Les cellules de garde ouvrent et ferment les stomates en raison de l'osmose. Dans l'osmose, l'eau est attirée vers les zones de concentration plus élevée de soluté, tel que le potassium, à travers une membrane semi-perméable dans le but d'égaliser la pression des deux côtés de la membrane. Lorsque la lumière frappe la feuille, le potassium pénètre dans les cellules de garde et de l'eau suit. Cela augmente la pression, ou turgescence, dans les cellules de garde, ils bouffent pour former une forme de croissant, et les stomates ouverts, permettant l'échange de gaz. La nuit, la concentration de potassium diminue, de sorte que la pression de turgescence diminue, et les cellules de garde deviennent plus flasque, la fermeture des stomates.
Parenchyme
Après que le dioxyde de carbone passe à travers les stomates, il se diffuse à travers le parenchyme, qui est composé de deux couches: la couche inférieure et la couche spongieuse de palissades supérieur. Les deux couches contiennent l'espace aérien, ce qui permet facilement le mouvement des gaz. La couche palissadique contient des cellules mésophylle, et dans les cellules du mésophylle sont les thylakoïdes, qui à leur tour contiennent les chloroplastes. Le dioxyde de carbone diffuse à travers les parois cellulaires et les membranes plasmatiques de ces structures, mais aussi à travers les canaux aquaporines dans les membranes plasmatiques.
chloroplastes
Dans les chloroplastes, la photosynthèse a lieu. Le dioxyde de carbone qui a pénétré dans la feuille est utilisée comme discuté ci-dessus et de l'oxygène et des sucres sont produits. L'oxygène diffuse en arrière à travers la paroi cellulaire et la membrane plasmique des cellules du mésophylle, à travers les espaces d'air du parenchyme, et à travers les stomates ouverts dans l'atmosphère.