1. 빛의 흡수 :
* chlorophyll : 식물과 일부 박테리아에는 엽록소라는 안료가 포함되어 있으며, 특히 가시 스펙트럼의 적색 및 청색 파장에서 광 에너지를 흡수합니다.
* 흥분 : 빛의 광자가 엽록소 분자에 부딪히면 분자 내의 전자를 더 높은 에너지 수준으로 흥분시킵니다.
2. 전자 운송 체인 :
* 에너지 전송 : 흥분된 전자는 엽록체의 thylakoid 막 (식물)의 일련의 분자를 통해 이동합니다. 이 전자 수송 체인은 여기 전자에서 멤브레인을 가로 질러 펌프 양성자 (H+)로의 에너지를 활용하여 양성자 구배를 만듭니다.
* ATP 생산 : 양성자 구배는 세포의 1 차 에너지 통화 인 ATP (아데노신 트리 포스페이트)의 생산을 유발한다.
3. 탄소 고정 :
* 빛 독립적 반응 : Calvin Cycle으로도 알려진이 단계는 ATP 및 NADPH (전자 수송 체인 동안 생산 된 다른 에너지 캐리어)의 에너지를 사용하여 이산화탄소를 대기에서 포도당 (설탕)으로 전환합니다.
* 화학 에너지 저장 : 포도당은 결합에 화학 에너지를 저장하는 안정적인 분자입니다. 이 화학 에너지는 식물에서 성장, 재생산 및 기타 중요한 기능을 위해 사용할 수 있습니다.
요약 :
광합성은 식물과 일부 박테리아가 광 에너지가 포도당 분자의 결합에 저장된 화학 에너지로 변환하는 과정입니다. 이 과정은 엽록소에 의한 빛의 흡수, 전자 수송 체인을 통한 에너지 전달 및 포도당을 생산하기위한 이산화탄소의 고정을 포함한다.
광자를 화학 에너지로 변환하는 다른 방법 :
* 인공 광합성 : 과학자들은 광합성을 모방하기 위해 인공 시스템을 개발하고 있습니다. 이 시스템은 다양한 재료와 기술을 사용하여 수소와 같은 연료를 생산하는 것을 목표로 광 에너지를 포착하여 화학 에너지로 변환합니다.
* 태양 광 (태양 전지) : 이 장치는 광 에너지를 전기로 직접 변환합니다. 그런 다음 화학 에너지로 직접 변환하지는 않지만 생산 된 전기는 화학 반응에 전력을 공급하고 배터리에 에너지를 저장하는 데 사용될 수 있습니다.
전반적으로, 광자를 화학 에너지로 전환하는 것은 지구상의 생명의 기본 과정이며, 지속적인 연구는 다양한 응용 분야의 잠재력을 계속 탐구하고 있습니다.
