Fotosyntese er prosessen der grønne planter bruker lys til å lage organiske stoffer (glukose) fra karbondioksid og vann, og samtidig frigjør oksygen. Prosessen foregår i kloroplastene og består av to faser: lysreaksjonen og mørkereaksjonen. På denne siden forklarer vi enkelt hva fotosyntese er, hvor den skjer, forskjellen på fasene, hvordan ligningen ser ut og hva som dannes. Til slutt finner du en interaktiv oppgave for å teste deg selv.
Hva er fotosyntese og hvor skjer det
Fotosyntese (fra gresk fotos – lys og syntese – sammensetning) er dannelsen av organiske stoffer fra uorganiske ved hjelp av lys. Enkelt sagt «lager planten sin egen mat» fra luft og vann ved å bruke energi fra sollys.
Fotosyntesen skjer i kloroplastene – grønne plastider som det finnes spesielt mange av i bladcellene. Inne i kloroplastene finnes det grønne pigmentet klorofyll: det er dette som fanger opp lysenergi og starter hele prosessen. Det er nettopp på grunn av klorofyllet at planter ser grønne ut.
For at fotosyntese skal skje, trenger planten tre ting:
- lys (sollys eller kunstig lys);
- vann – som røttene suger opp fra jorda;
- karbondioksid (CO₂) – som kommer fra luften gjennom spalteåpninger i bladene.
Hele fotosyntesen deles inn i to etterfølgende faser – lysreaksjonen og mørkereaksjonen. Navnene kan være forvirrende, så la oss se på hver av dem.
Fotosynteseprosessen: hva blir til hva
Skjemaet hjelper oss å se det viktigste: til venstre – det som går inn i bladet (lys, vann og karbondioksid), til høyre – det som dannes (glukose og oksygen). Planten frigjør oksygen til luften, mens glukosen brukes som næring og lagres som stivelse.
Fotosynteseligningen
Hele prosessen kan skrives som én samlet ligning. Seks molekyler karbondioksid og seks molekyler vann omdannes ved hjelp av lys og klorofyll til ett molekyl glukose og seks molekyler oksygen.
Lys- og mørkereaksjoner i fotosyntesen
Fotosyntesen foregår i to trinn. Lysreaksjonen skjer på membranene inne i kloroplasten og er kun mulig i lys: lysenergi spalter vann, noe som frigjør oksygen og lagrer energi (i molekylene ATP og NADPH). Mørkereaksjonen skjer i kloroplastens stroma og krever ikke direkte lys: her brukes den lagrede energien til å bygge glukose fra karbondioksid. Viktig: «mørke» betyr ikke «natt» – denne fasen bruker produktene fra lysreaksjonen, så i mørke uten lys vil den snart stoppe opp. La oss sammenligne begge fasene i tabellen.
| Egenskap | Lysreaksjon | Mørkereaksjon |
|---|---|---|
| Hvor skjer det | på tylakoidmembranene (i kloroplastens grana) | i kloroplastens stroma |
| Trenger lys | ja, skjer kun i lys | nei, men er avhengig av produkter fra lysreaksjonen |
| Hva trengs | lys, vann (H2O) | karbondioksid (CO2), energi fra ATP og NADPH |
| Hva dannes | oksygen (O2), ATP, NADPH | glukose (C6H12O6) |
Betydningen av fotosyntese for livet på jorda
Fotosyntese er en av de viktigste prosessene i naturen. Takket være den:
- opprettholdes oksygen i luften, som mennesker, dyr og plantene selv puster inn;
- fjernes karbondioksid fra luften;
- dannes organiske stoffer – grunnlaget for næring for alle levende vesener. Planter gir mat til planteetere, planteetere til rovdyr, så hele næringskjeden starter med fotosyntese;
- lagres lysenergi i organiske stoffer. Kull, olje og torv er også «konservert» energi fra eldgammel fotosyntese.
Derfor kalles grønne planter ofte for «planetens lunger»: de forsyner biosfæren kontinuerlig med oksygen og mat.
Gjennomgang: hva blir til hva
Eksempel 1. Hvor kommer glukosen fra
Spørsmål: Hvilke stoffer bruker planten til å lage glukose?
Forklaring. Glukose (C₆H₁₂O₆) består av karbon, hydrogen og oksygen. Karbon henter planten fra karbondioksid (CO₂) i luften, hydrogen fra vann (H₂O). Energi til «byggingen» kommer fra lys, og glukosen settes sammen i mørkereaksjonen, i kloroplastens stroma.
Svar: Glukose dannes fra karbondioksid og vann ved hjelp av lysenergi.
Eksempel 2. Hvor kommer oksygenet fra
Spørsmål: Hvilket stoff kommer oksygenet fra, som planten frigjør?
Forklaring. Mange tror at oksygen kommer fra karbondioksid, men det er feil. I lysreaksjonen spalter lysenergi molekyler av vann (H₂O) – og det er da oksygen (O₂) frigjøres. Karbondioksid brukes kun til å bygge glukose.
Svar: Oksygen frigjøres ved spalting av vann i lysreaksjonen.
Eksempel 3. Sjekker ligningen etter antall atomer
Ligning: 6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂.
Sjekk karbon (C): til venstre 6 (fra 6·CO₂), til høyre 6 (i glukose C₆…) – stemmer.
Sjekk oksygen (O): til venstre 6·2 + 6·1 = 18, til høyre 6 (i glukose) + 6·2 = 18 – stemmer.
Sjekk hydrogen (H): til venstre 6·2 = 12, til høyre 12 (i glukose C₆H₁₂O₆) – stemmer.
Konklusjon: ligningen er balansert, alle atomer er på plass.
Vanlige misoppfatninger om fotosyntese
-
Mange tror at planter bare frigjør oksygen og ikke puster i det hele tatt.
Planter puster på samme måte som dyr: de tar kontinuerlig opp oksygen og frigjør karbondioksid (celleånding). Det er bare det at fotosyntesen om dagen er mer aktiv enn pustingen, så det frigjøres mer oksygen enn det som tas opp.
-
Man blander lys- og mørkereaksjonen: tror at glukose dannes i lysreaksjonen og oksygen i mørkereaksjonen.
Det er motsatt. I lysreaksjonen frigjøres oksygen og energi lagres (ATP, NADPH). Glukose bygges i mørkereaksjonen fra karbondioksid ved hjelp av denne lagrede energien.
-
Man forstår «mørkereaksjon» som «en fase som skjer om natten, i mørket».
«Mørke» betyr bare «krever ikke lys direkte». Men den bruker ATP og NADPH fra lysreaksjonen, så uten lys tar disse lagrene slutt, og mørkereaksjonen stopper også opp. I virkeligheten skjer begge fasene om dagen, den ene etter den andre.
-
Man tror at oksygen dannes fra karbondioksid.
Oksygen frigjøres fra vann (H₂O) når det spaltes i lysreaksjonen. Karbondioksid (CO₂) brukes til å bygge glukose, ikke til oksygen.
Spørsmål og svar
Hva er forskjellen på fotosyntese og celleånding?
Dette er motsatte prosesser. Ved fotosyntese tar planten opp karbondioksid og vann i lys, lager glukose og frigjør oksygen – altså lagrer energi. Ved celleånding brukes glukose og oksygen, og det frigjøres karbondioksid, vann og energi. Alle levende celler puster hele tiden, mens fotosyntese kun skjer i grønne celler og kun i lys.
Trenger mørkereaksjonen lys?
Direkte trenger ikke mørkereaksjonen lys – reaksjonene skjer i kloroplastens stroma uten deltakelse av lys. Men mørkereaksjonen bruker ATP og NADPH som dannes i lysreaksjonen. Derfor tar disse lagrene raskt slutt uten lys, og mørkereaksjonen stopper opp. Navnet «mørkereaksjon» betyr ikke «natt», men «krever ikke lys direkte».
Hvor nøyaktig skjer fotosyntesen?
Fotosyntesen skjer i kloroplastene – grønne plastider i bladcellene. Lysreaksjonen skjer på tylakoidmembranene (i grana), og mørkereaksjonen i kloroplastens stroma. Den grønne fargen og evnen til å fange lys kommer fra pigmentet klorofyll.
Hva dannes ved fotosyntese?
Hovedproduktene i fotosyntesen er glukose (organisk stoff, plantens næring) og oksygen, som frigjøres til luften. Underveis dannes også mellomprodukter – ATP og NADPH, som frakter energi fra lysreaksjonen til mørkereaksjonen.
Når på døgnet skjer fotosyntesen?
Fotosyntesen skjer om dagen, så lenge det er lys. Om natten, i mørket, stopper den opp fordi lysreaksjonen ikke kan fungere uten lys, og uten produktene fra den stopper også mørkereaksjonen. Plantens celleånding fortsetter derimot døgnet rundt.
