Vad är växtbiosyntes?

växtbiosyntes är samlingen av naturliga processer som växter genomgår för att omvandla oorganiska mineralelement såsom kalium och kväve i jord tillsammans med element i vatten och luft till näringsämnen, med hjälp av energi härledda från solljus. Dessa processer delas upp i tre grundläggande kategorier för växter, som inkluderar fotosyntes, andning och kemisk syntes. Liksom djur och andra levande organismer som bakterier förlitar sig växter på utbyte av syre och koldioxid i atmosfären för att överleva. De syntetiserar och bryter också ner många av samma föreningar i växtbiosyntes som djur gör, inklusive aminosyror, lipider och kolhydrater.

Att förstå de viktigaste processerna för fotosyntes och cellulär andning i växter är det första steget mot att förstå biosyntesen i växter totalt. Fotosyntes är en process som tar energin från synligt ljus i specifika våglängder och lagrar den i sockermolekyleri växter genom användning av koloroplaster. Kloroplaster är små organeller i växtceller som innehåller klorofyll, en grön förening som ger växter sin färg och används för att syntetisera kolhydrater såsom socker.

växtbiosyntes använder tre olika typer av pigment för att maximera dess absorption av ljus. Pigmentklorofyllen A absorberar ljus mest starkt runt 430 nanometervåglängden, som till stor del är blå i färg, och klorofyll B absorberar ljus runt en 470 nanometervåglängd som är sann grön. Ett annat pigment som produceras av vissa växter är karotenoid, som absorberar ljus i det gula till orange området för det synliga spektrumet från 500 nanometervåglängder eller högre.

växtandning är också ett viktigt inslag i hur växter fungerar att ta in koldioxid och ta bort syre som avfallsgas, men de andas inte in dessa gaser in och ut somdjur gör. Andningsprocessen i växtbiosyntes involverar växter som tillåter luft att diffundera in i deras yttre cellstruktur, där dessa kombinerade gaser sedan transporteras med vatten till inre cellmembran. Energin för andning kommer från lagrad glukos skapad under fotosyntesen. Växter bryter ner glukos för energi precis som djur gör, och är ganska effektiva med en nettovinst på 22% till 38%. Detta är överlägset många former av modern mänsklig teknik som bilen, som är mindre än 25% effektiv vid konvertering av bensin till energi för rörelse.

Energiproduktionsprocessen i växtbiosyntes baseras på samma kemiska reaktion som alla djur använder för att generera energi. Växter använder molekyler av adenosintrifosfat (ATP) för att både lagra och frigöra energi eftersom ATP både byggs upp kemiskt och uppdelas av mitokondrier i växtceller. Skillnaden mellan växter och djur i denna process är att avfallsprodukterna oF Energiproduktion för växter är också glukos, syre och vatten, som alla är viktiga föreningar som djur förlitar sig på för överlevnad.

Växtmetabolism av andra kemikalier kan vara extremt komplex, och vetenskapen är intrikat involverad i att studera biosyntesvägar i växter på grund av de många typerna av användbara organiska föreningar som växter producerar. Växtenzymer kallas 2011 för att syntetisera över 200 000 olika typer av kemikalier, av vilka många kan skördas för användning i livsmedelsprodukter och läkemedel. De flesta kommersiellt användbara föreningar som produceras genom växtbiosyntes kan ännu inte göras med konstgjorda medel i laboratorieinställningar, så växterna själva måste odlas för att skörda kemikalierna. Forskning om växtbiosyntes från och med 2011 fokuserar på den faktiska metoden som en växt använder för att skapa en förening, och när detta väl förstås noggrant kan cellkulturer i växten odlas i stort antal för att producera den kemiska kommersiellt.