Article

Fotosyntesen

I fotosyntesen dannes det sukker som plantene bruker som byggemateriale, energikilde eller som de kan lagre. Alle levende organismer på jorda er direkte eller indirekte avhengige av de organiske stoffene som produseres i fotosyntesen. Det er derfor vi kaller den verdens viktigste kjemiske prosess.

Åker med grønne planter med hvite blomster. Foto. — Potetplantene omdanner lys fra sola til energi som de bruker til å drive fotosyntese. Noe av sukkeret som produseres her, blir opplagsnæring som lagres i potetknollene. Image: Bård Løken / CC BY-NC-SA 4.0

Fotosyntesen gir sukker

Alle de grønne plantene driver fotosyntese. Plantene tar opp karbondioksid (CO₂) og vann (H₂O) og produserer sukker/glukose (C₆H₁₂O₆) og oksygen (O₂). Plantene bruker energien fra lyset til å drive fotosyntesen. Ute i naturen og på åker og eng er det sola som er lyskilden. I veksthuset, eller i stua, kan vi gi ekstra lys fra lamper.

Plante med grønne blader får energi fra sola, karbondioksid fra lufta og vann fra jorda gjennom røttene. Det dannes druesukker i bladene og oksygen skilles ut. Illustrasjon. — Image: Thomas Bedin / CC BY-NC-SA 4.0

Hva bruker plantene sukkeret til?

Byggemateriale

Sukkeret som plantene produserer i fotosyntesen, er byggematerialet deres. Sukkeret bygges for eksempel inn i cellulosen som vi finner i trestammene, i stivelsen i poteten eller kornet, eller i plantenes protein. Litt forenklet kan vi si at sukkeret er byggemateriale som plantene bruker for å vokse og bli større.

Energi

Sukkeret brukes også som energikilde, og denne energien frigjøres i det vi kaller respirasjonen. Energien fra respirasjon bruker plantene til livsaktivitet som for eksempel blomstring, fruktsetting eller stofftransport.

Lagring

Plantene kan også lagre en del av sukkeret. I poteten eller kålrota er sukkeret omdannet til stivelse som fungerer som opplagsnæring. Dette er som ei matpakke de skal ta av neste vår før planta kommer i gang med fotosyntese igjen. Vi må huske at potetknollene eller kålrota som vi tar opp på høsten, egentlig er et ledd i disse artenes formering. Potetknollen og kålrota skal overvintre ute på åkeren og danne nye planter til våren.

Hvor i planta skjer fotosyntesen?

Kloroplaster – små korn med klorofyll

Fotosyntesen foregår i cellene i de grønne plantedelene, for eksempel bladene. I cellene her finner vi kloroplaster, som er små korn inne i cellene. Inne i disse kornene er det skiver eller sekker (granum) der hver skive eller sekk er pakket inn i en membran som inneholder klorofyll. Det er klorofyllet som gir den grønne fargen på bladene.

Plantecelle med organeller hvor en kloroplast er forstørret. Kloroplasten er grønn og formet som et drops. Inni kloroplasten er det flere stabler som minner om tallerkener som er stablet oppå hverandre. Illustrasjon. — Kloroplaster er små, grønne korn inne i cellene. Selve kloroplastene består av stabler av noe som minner om tallerkener. En slik stabel kalles et granum. Image: Biorender / CC BY-NC-SA 4.0

Fotosyntese = lysreaksjon + calvinsyklus

Det er klorofyllet som fanger energien i lyset, og membranene fungerer nesten som solcellepaneler. Denne prosessen kalles lysreaksjonen. Energien sendes videre til andre deler i kloroplasten og brukes til å drive prosessen der karbondioksid bindes og blir til sukker (calvinsyklus).

Fotosyntese i en grønn, dropsformet kloroplast. Lys treffer kloroplasten og gjør at vann spaltes til oksygengass. Piler viser at det også frigis energi i denne reaksjonen. Energien går videre og brukes til å lade opp molekyler i kloroplasten. Noe av energien brukes til å drive calvinsyklusen, hvor karbondioksidmolekyler bygges sammen til sukker. Illustrasjon. — Detaljert illustrasjon av fotosyntesens to prosesser. Til venstre i kloroplasten vises lysreaksjonen der lyset omdannes til energi. Plantene bruker vann og avgir oksygen i denne reaksjonen ved at spesielle molekyler (ADP og NADP⁺) lades opp. Energien fra lysreaksjonen driver calvinsyklusen, og med tilførsel av karbondioksid produseres sukker. Image: Marit M. Simonsen / CC BY-NC-SA 4.0

Faktorer for effektiv fotosyntese

For oss som skal produsere korn, gras, grønnsaker, blomster eller frukt, er det viktig at vi legger forholdene best mulig til rette for at plantene får drive en så effektiv fotosyntese som mulig. Det følgende er viktige faktorer i dette arbeidet:

lys: Uten lys stopper fotosyntesen. I veksthus kan vi gi vi ekstra lys for mer effektiv fotosyntese.
vann: Selve fotosyntesen krever lite vann. Men vann er viktig for å holde plantene saftspente slik at spalteåpningene er åpne og plantene kan ta opp CO₂ som er viktig for fotosyntesen.
næring: Næringsmangel vil generelt hemme alle prosesser i plantene.
temperatur: I våre områder er fotosyntesen, som andre prosesser i plantene, mest effektiv rundt 20–25 ^oC.
CO_2:Uten CO₂ stopper fotosyntesen. Utendørs er ikke mangel på CO₂ noe problem, men i veksthus er det vanlig å gi ekstra tilskudd av CO₂ for at fotosyntesen skal bli mer effektiv.

Oppgave

Kilder

Berner jr., E. (1996). Plantefysiologi. Pensumtjeneste.

Nyléhn, J. (2023, 18. september). Fotosyntese. I Store norske leksikon. https://snl.no/fotosyntese