
Fotosyntes och cellandning är två kompletterande biokemiska processer som tillsammans utgör grunden för energiflödet i nästan allt liv på jorden. Fotosyntesen använder produkterna från andningen, medan andningen i sin tur är beroende av produkterna från fotosyntesen. Tillsammans gör dessa reaktioner det möjligt för celler att skapa och lagra energi – samtidigt som de hjälper till att reglera atmosfärens halter av koldioxid och syre.
Endast autotrofa organismer, alltså organismer som kan producera sin egen näring, kan utföra fotosyntes. Det gäller exempelvis växter, alger och vissa bakterier. Nästan alla andra organismer förlitar sig på andning för att frigöra energi. Autotrofa organismer utför däremot båda processerna: de bygger upp energi genom fotosyntes och bryter ner den genom andning.
Under fotosyntesen omvandlas ljusenergi från solen till kemisk energi. Koldioxid från luften och vatten från jorden kombineras med hjälp av ljusenergi och bildar glukos (socker) samt syre. Processen sker i kloroplasterna, de gröna organellerna som innehåller klorofyll, och kan sammanfattas med följande ekvation:
6 CO₂ + 6 H₂O + ljusenergi → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂
Cellandningen är i princip fotosyntens motsats. Här behövs glukos och syre för att bilda koldioxid och vatten. I processen frigörs kemisk energi i form av adenosintrifosfat (ATP), som cellen kan använda direkt. Andningen äger rum i mitokondrierna, ofta kallade cellernas kraftverk:
C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + energi (ATP)
ATP är den form av kemisk energi som alla celler kräver för att kunna utföra de funktioner som är nödvändiga för livet – från muskelrörelser till nervsignaler och celldelning.
De båda processerna balanserar också atmosfären. Fotosyntesen släpper ut syre i luften och tar upp koldioxid, medan andningen gör motsatsen: den konsumerar syre och avger koldioxid. Utan detta kretslopp skulle atmosfärens sammansättning snabbt förändras på ett sätt som hotade livet på jorden.
Cellandning kan även ske i jästsvampar och bakterier helt utan syre. Denna process kallas jäsning, eller fermentering. Vid jäsning bryts socker ner utan att syre används, vilket ger en betydligt mindre mängd energi än vanlig cellandning. Trots det är jäsning oerhört värdefull för människan – det är just denna process som ligger bakom produktionen av öl, vin, yoghurt, surdeg, sojasås och många andra livsmedel.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online