Hvad er plantebiosyntese?

Plantebiosyntese er indsamling af naturlige processer, som planter gennemgår for at omdanne uorganiske mineralelementer, såsom kalium og nitrogen i jord sammen med elementer i vand og luft til næringsstoffer, ved hjælp af energi, der oprindeligt blev afledt fra sollys. Disse processer er opdelt i tre grundlæggende kategorier for planter, der inkluderer fotosyntese, respiration og kemisk syntese. Ligesom dyr og andre levende organismer såsom bakterier er planter afhængige af udveksling af ilt og kuldioxid i atmosfæren for at overleve. De syntetiserer og nedbryder også mange af de samme forbindelser i plantebiosyntesen, som dyr gør, herunder aminosyrer, lipider og kulhydrater.

forståelse af de vigtigste processer for fotosyntese og cellulær respiration i planter er det første skridt hen imod forståelse af biosyntese i planter overordnet. Fotosyntese er en proces, der tager energien fra synligt lys i specifikke bølgelængder og lagrer den i sukkermolekylerI planter ved anvendelse af choloroplasts. Chloroplaster er små organeller inden for planteceller, der indeholder chlorophyll, en grøn forbindelse, der giver planter deres farve og bruges til at syntetisere kulhydrater såsom sukker.

Plantebiosyntese bruger tre forskellige typer pigmenter til at maksimere dens absorption af lys. Pigmentchlorophyll A absorberer lyset lys stærkest omkring 430 nanometerbølgelængden, som stort set er blå i farve, og chlorophyll B absorberer lys omkring en 470 nanometerbølgelængde, som er sand grøn. Et andet pigment produceret af nogle planter er carotenoid, der absorberer lys i det gule til orange rækkevidde af det synlige spektrum fra 500 nanometerbølgelængder eller større.

MDyr gør. Respirationsprocessen i plantebiosyntesen involverer planter, der tillader luft at diffundere til deres eksterne cellulære struktur, hvor disse kombinerede gasser derefter transporteres med vand til interne cellulære membraner. Energien til respiration kommer fra lagret glukose skabt under fotosyntesen. Planter nedbryder glukose for energi, ligesom dyr gør, og er temmelig effektive til det med en nettoenergigevinst på 22% til 38%. Dette er bedre end mange former for moderne menneskelig teknologi, såsom bil, som er mindre end 25% effektiv til at konvertere benzin til energi til bevægelse.

Energiproduktionsprocessen i plantebiosyntesen er baseret på den samme kemiske reaktion, som alle dyr bruger til at generere energi. Planter anvender molekyler af adenosintriphosphat (ATP) til både at opbevare og frigive energi, da ATP både er bygget op kemisk og opdelt af mitokondrier i planteceller. Forskellen mellem planter og dyr i denne proces er, at affaldsprodukterne oF Energiproduktion for planter er også glukose, ilt og vand, som alle er essentielle forbindelser, som dyr er afhængige af for at overleve.

Plantemetabolisme af andre kemikalier kan være ekstremt kompliceret, og videnskaben er indviklet involveret i at studere biosynteseveje i planter på grund af de mange typer af nyttige organiske forbindelser, som planter producerer. Plantenzymer er kendt som 2011 for at syntetisere over 200.000 forskellige typer kemikalier, hvoraf mange kan høstes til brug i fødevarer og medicin. De fleste kommercielt nyttige forbindelser produceret ved plantebiosyntese kan endnu ikke fremstilles på kunstige midler i laboratorieindstillinger, så planterne selv skal dyrkes for at høste kemikalierne. Forskning i plantebiosyntese fra 2011 fokuserer på den faktiske metode, som en plante bruger til at skabe en forbindelse, og når dette først er forstået, kan cellekulturer af planten dyrkes i stort antal til at producere kemisk kommercielt.