Fotosyntese betydning

Fotosyntese er den biokemiske proces, hvor grønne planter, alger og visse bakterier omdanner lysenergi til kemisk energi og derved producerer ilt og energirige kulhydrater ud fra kuldioxid og vand. Ordet bruges både i naturvidenskabelig forskning, undervisning, populærvidenskab og daglig tale som nøglebegreb for livets energimæssige fundament på Jorden.

Betydning og naturvidenskabelig sammenhæng

I sin snævre faglige betydning beskriver fotosyntese den lysdrevne reduktion af CO₂ til organiske forbindelser (typisk glukose) med samtidig oxidation af vand til O₂. Processen finder primært sted i grønkorn (kloroplaster) hos planter, i thylakoidmembraner hos alger og i specialiserede membraner hos fotosyntetiske bakterier.

• Lysreaktionerne omdanner fotoner til kemisk energi (ATP) og reduktionskraft (NADPH).
• Calvin-cyklus bruger ATP og NADPH til at fiksere CO₂ i sukkerstoffer.

Etymologi

Ordet fotosyntese stammer fra græsk:

• phōs (φῶς) = lys
• sýnthesis (σύνθεσις) = sammensætning

Direkte oversat betyder det altså ”sammensætning ved hjælp af lys”. På dansk kendes ordet siden slutningen af 1800-tallet, mens den engelske form photosynthesis blev almindelig omkring 1893.

Eksempler på brug

• ”Planters fotosyntese er hele grundlaget for ilt i atmosfæren.”
• ”I biologi skal eleverne kunne forklare forskellen på respiration og fotosyntese.”
• ”Regnskovens høje primærproduktion skyldes intens fotosyntese året rundt.”
• ”Forskere forsøger at efterligne fotosyntese i kunstige solceller.”
• ”Når plantedækket visner om vinteren, falder netto-fotosyntese markant.”
• ”Cyanobakterier blev de første organismer, der udførte iltproducerende fotosyntese.”

Synonymer og beslægtede udtryk

Der findes få egentlige synonymer, men flere nært beslægtede termer:

• Lysreaktioner – den første del af fotosyntesen
• Kulstof-fiksering – proces der indgår i fotosyntesen
• Primærproduktion – resultatet af fotosyntetisk aktivitet i økosystemer
• Fotoautotrofi – ernæringsstrategi baseret på fotosyntese

Antonymer og kontrasterende begreber

• Respiration – iltforbrugende nedbrydning af organiske stoffer, frigiver CO₂.
• Heterotrofi – ernæringsform hvor organismer indtager færdiglavet organisk stof.
• Kemoautotrofi – energikilde er kemiske reaktioner (ikke lys).

Historisk udvikling

1600-tallet: Jan Baptist van Helmont viser at planters vægtøgning primært skyldes vand.
1770-1779: Joseph Priestley og Jan Ingenhousz påviser iltudskillelse under lys.
1845: Julius von Sachs forbinder stivelsesdannelse med lysabsorption.
1893: Begrebet photosynthesis standardiseres af Charles Barnes.
1905-1950: Kortlægning af lysreaktioner og Calvin-cyklus.
1970-nu: Molekylærbiologisk forståelse af fotosystemer, kunstig fotosyntese, klimaforskning.

Relaterede begreber

• Fotosystem I & II – lysabsorberende protein-pigment-komplekser.
• Klorofyl – grønt pigment der absorberer lys.
• Stomata – spalteåbninger hvor CO₂ diffunderer ind.
• C₃, C₄ og CAM-fotosyntese – alternative kulstof-fikseringsveje.

Nutidig relevans

Fotosyntese er central i klimadebatten som naturens vigtigste CO₂-dræn. Den biologiske proces inspirerer også moderne teknologi, fx artificial photosynthesis til brintproduktion og avancerede solceller. Forståelsen af fotosyntese er dermed både grundforskning og praktisk nødvendighed i en tid med global opvarmning.

Se også

• Respiration
• Klorofyl
• Primærproduktion
• Økosystem
• Kunstig fotosyntese