Brontekst bekijken van Fotosynthese

{{Zijbalk biochemie}}
[[Bestand:fotosynthese.jpg|thumb|211px|Fotosyntheseformule]]
'''Fotosynthese''' (ook: '''koolstofdioxide-''', '''koolzuur-''' of '''koolstofassimilatie''') is een vorm van [[biosynthese]], waarbij [[energie]] uit [[zonlicht]] wordt gebruikt om [[gas (aggregatietoestand)|gasvormig]] [[koolstofdioxide]] om te zetten in de [[vaste stof]] [[glucose]]. Bij deze [[chemische reactie]] komt [[Dizuurstof|zuurstofgas]] vrij. Een deel van de gevormde glucose wordt via [[zetmeelsynthese]] vervolgens omgezet in [[zetmeel]], dat in [[wortel (plant)|wortels]], [[stengel]]s, [[blad]]eren en [[zaad (plant)|zaden]] door de [[Planten|plant]] wordt [[Reservestof|opgeslagen]].

Fotosynthese komt voor in de [[Supergroep (biologie)|supergroep]] [[Archaeplastida]], waaronder de [[Embryophyta|landplanten]], de verschillende groepen [[algen]] (bij voorbeeld de [[Groenwieren|groen-]] en [[roodwieren]]), en enkele groepen [[bacteriën]]. Op sommige soorten bacteriën na, gebruiken alle fotosynthetiserende [[organisme]]n naast koolstofdioxide ook [[water]] om glucose te maken.

Fotosynthetiserende organismen, [[organisme]]n die energie vastleggen door middel van fotosynthese, worden [[fototroof]] of [[fotoautotroof]] genoemd. Autotrofe organismen gebruiken de aangemaakte glucose onder andere om zichzelf via de [[celademhaling]] van energie te voorzien. Autotrofen kunnen zichzelf bovendien synthetiseren: vanuit glucose worden, via "voortgezette [[Assimilatie (biochemie)|assimilatie]]", [[cellulose]], en [[Aminozuur|aminozuren]] (en van daaruit [[eiwitten]]) aangemaakt, de bouwstoffen van de [[Cel (biologie)|cellen]]. Hierdoor zijn autotrofe organismen onafhankelijk van andere organismen voor hun bestaan. Autotrofe organismen staan aan de basis van alle [[voedselketen]]s en [[voedselpiramide]]s van het [[ecosysteem]] [[Aarde (planeet)|aarde]].

Naast fototrofe organismen zijn er ook [[Chemotroof|chemotrofe]] organismen, die hun energie halen uit [[chemosynthese]].

== Oxygene en anoxygene fotosynthese ==
Fotosynthese kan, afhankelijk of vrije zuurstof een rol speelt in het proces, worden onderverdeeld in de hoofdtypen van [[oxygene fotosynthese]] en [[anoxygene fotosynthese]]. Oxygene fotosynthese treedt op in [[Ecosysteem|ecosystemen]] waar zonlicht kan doordringen: op het land en in de [[Fotische zone|toplaag]] van wateren. Daarbij wordt zuurstofgas geproduceerd, dat 21% uitmaakt van de [[aardatmosfeer]]. Met name op grote diepten in de [[oceaan]] komt een vorm van fotosynthese voor waarbij geen zuurstof geproduceerd of verbruikt wordt: [[anoxygene fotosynthese]].

== C<sub>3</sub>-, C<sub>4</sub>- en CAM-fotosynthese in planten ==
{|align="right"
|<gallery widths="220px" heights="220px" class="center" mode="packed" caption="Plaats van fotosynthese">
Leaf 1 web.jpg|In [[bladeren]] bevinden zich de fotosynthetiserende bladcellen
Plagiomnium affine laminazellen.jpeg|Fotosynthese vindt plaats in de chloroplasten
</gallery>
|}

Planten zijn [[fotoautotroof]], wat inhoudt dat ze hun energie uit (zon)licht halen in plaats van uit andere organismen of producten van organismen. Planten vangen de voor fotosynthese benodigde lichtenergie op met [[chlorofyl]]. Deze stof zit in [[chloroplast]]en (bladgroenkorrels). De chloroplasten bevinden zich vooral in de [[blad]]eren van de planten: chloroplasten geven bladeren hun groene kleur. In de [[thylakoïde]]n in de chloroplast vindt de fotosynthese plaats. Hoewel alle groene onderdelen van planten chloroplasten bevatten waar fotosynthese plaatsvindt, wordt veruit de meeste energie opgewekt in de bladeren.

Bij planten zijn op hoger niveau twee hoofdtypen van fotosynthese te onderscheiden, de zogenaamde [[C3-plant|C<sub>3</sub>]]- en [[C4-plant|C<sub>4</sub>-planten]].

=== C<sub>3</sub>-fotosynthese ===
De chemische nettoreactie voor fotosynthese is:
:{| class="toccolours" style="text-align:center;"
|6 H{{sub|2}}O || + || 6 CO{{sub|2}} || → || C{{sub|6}}H{{sub|12}}O{{sub|6}} || + || 6 O{{sub|2}}
|-
|6 [[water]] || + || 6 [[Koolstofdioxide|koolzuurgas]] || → || [[glucose]] || + || 6 [[Dizuurstof|zuurstof]]
|}

Bij alle foto-autotrofe organismen die het C<sub>3</sub>-systeem hebben, zoals de meeste [[landplant|planten]], worden drie moleculen kooldioxide via tussenproducten in een [[koolstofketen|keten]] van drie koolstofatomen vastgelegd ([[Assimilatie (biochemie)|koolstofassimilatie]]). Bij de C<sub>3</sub>-planten wordt CO<sub>2</sub> vastgelegd in [[3-fosfoglyceraat]], een molecuul met 3 koolstofatomen. Uit twee moleculen 3-fosfoglyceraat wordt uiteindelijk een glucose-molecuul gevormd, waarvoor de energie wordt geleverd door licht.

[[Foton]]en kunnen [[chemische energie]] vrijmaken in het [[Fotosysteem|fotosysteem I]] en [[Fotosysteem|fotosysteem II]], die zich bevinden in de chloroplasten, die thylakoïden bevatten: [[Membraan|membranen]] met pigmenten zoals [[chlorofyl]]. Deze systemen vangen fotonen en gebruiken die om [[elektronenoverdracht]] te bewerkstelligen, waarmee de energie vrijkomt die de [[calvincyclus]] gebruikt voor de vorming van [[glucose]].

De nettoreactie geeft niet het werkelijke [[Reactiemechanisme|moleculaire verloop van de reactie]] weer: tijdens de lichtreactie zijn nog 6 extra watermoleculen nodig. Water treedt op als [[Reductor|reductor (=elektronendonor)]]. De zuurstofatomen van dit water eindigen in het zuurstofgas dat bij de reactie ontstaat. Tijdens de "donkerreactie" worden zes watermoleculen gevormd, waar dan een deel van de zuurstof uit het kooldioxide terechtkomt. De volgende formule geeft dit door middel van kleuren weer:

:{| class="toccolours" style="text-align:center;"
|12 <font color="green">'''H'''</font><sub>2</sub><font color="blue">'''O'''</font> || + || 6 C<font color="red">'''O'''</font><sub>2</sub> || → || C<sub>6</sub><font color="green">'''H'''</font><sub>12</sub><font color="red">'''O'''</font><sub>6</sub> || + || 6 <font color="green">'''H'''</font><sub>2</sub><font color="red">'''O'''</font> || + || 6 <font color="blue">'''O'''</font><sub>2</sub>
|-
|12 [[water]] || + || 6 [[koolstofdioxide|kooldioxide]] || → || [[glucose]] || + ||6 [[water]] || + || 6 [[Dizuurstof|zuurstof]]
|}

De [[glucose]] die bij fotosynthese ontstaat, dient als bouwsteen voor andere [[organische verbinding]]en, bijvoorbeeld [[cellulose]], of als brandstof. Wanneer glucose 'verbrand' wordt heet dat [[Celademhaling|dissimilatie]]. Het proces loopt dan ruwweg omgekeerd aan fotosynthese, er komt water, kooldioxide en (chemische) energie vrij. Beide processen verlopen via vele stappen en zijn in detail zeker geen spiegelbeelden van elkaar.

=== C<sub>4</sub>-fotosynthese ===
[[Bestand:Phosphoenolpyruvat Fischer2.svg|thumb|150px|Fosfo-enolpyruvaat]]
<!--== C<sub>4</sub>-fotosynthese ==-->
Er zijn circa 1900 soorten planten bekend uit tropische gebieden, zoals [[Maïs|mais]], die als eerste stap CO<sub>2</sub> vastleggen in een verbinding met 4 koolstofatomen, de reden waarom ze C<sub>4</sub>-planten worden genoemd. De C<sub>4</sub>-planten doen dit volgens verschillende systemen, het lijkt erop dat dit proces evolutionair gezien minstens 30 maal onafhankelijk van elkaar is 'uitgevonden' gedurende de evolutie van planten, waarbij mogelijk de toenemende schaarste van CO<sub>2</sub> in de atmosfeer in de laatste 50 miljoen jaar een drijvende kracht is geweest. De affiniteit van het bindende enzym bij C<sub>4</sub>-planten voor CO<sub>2</sub> is namelijk veel groter. Na deze initiële C<sub>4</sub>-bindingsstap wordt het CO<sub>2</sub> in de plant weer van [[Oxaalazijnzuur|oxaalacetaat]] afgesplitst waarbij CO<sub>2</sub> en [[Appelzuur|malaat]] ontstaan en gaat het reactiepad via de normale [[Calvincyclus]] verder. Relatief veel van deze planten zijn voor de mens belangrijke voedselgewassen ([[Maïs|mais]]).

Bij de C<sub>4</sub>-planten, zoals [[Maïs|mais]], [[suikerriet]], [[sorgo]] en [[teff]], wordt CO<sub>2</sub> eerst vastgelegd in [[oxaalazijnzuur]], een molecuul met vier koolstofatomen. Hierbij is het [[enzym]] [[fosfo-enolpyruvaatcarboxylase]] (PEP, naar de Engelse naam) betrokken, dat een hoge affiniteit (aantrekkingskracht) heeft voor CO<sub>2</sub>. Alleen bij relatief hoge temperaturen, zoals in de tropen, subtropen of midden in de zomer in Nederland, zorgt het C<sub>4</sub>-systeem voor een snellere plantengroei dan het C<sub>3</sub>-systeem. Het C<sub>4</sub>-systeem is ook efficiënter door de bouw van het [[blad]] van deze planten, waarbij er een nauw contact is tussen de bladnerven met de daaromheen gelegen schedecellen die bij de C<sub>4</sub>-planten ook [[chloroplast]]en bevatten en daardoor ook betrokken zijn bij het vastleggen van de CO<sub>2</sub>. Er is een actief CO<sub>2</sub> transport, terwijl dit bij de C<sub>3</sub>-planten passief is. In de om de schedecellen liggende [[mesofyl]]cellen vindt de [[Calvincyclus]] plaats.

De optimale temperatuur voor C<sub>3</sub>-planten is {{nowrap|15 tot 25 °C}} en voor C<sub>4</sub>-planten {{nowrap|25 tot 35 °C}}. Bij C<sub>3</sub>-planten treedt lichtverzadiging op in half tot vol zonlicht. Bij C<sub>4</sub>-planten treedt geen lichtverzadiging op in vol zonlicht. De maximale opbrengst per hectare is dan ook - onder ideale omstandigheden - bij C<sub>4</sub>-planten aanzienlijk hoger: bijna de dubbele opbrengst aan [[Biomassa|droge stof]] per hectare per jaar.

=== CAM-fotosynthese ===
Een andere vorm van fotosynthese is '''CAM'''. Dit is een afkorting van '[[Vetplantenfamilie|crassulacean]] acid metabolism'. Hierbij is de vervolgketen niet ruimtelijk van de initiële CO<sub>2</sub>-fixatie gescheiden, maar in de tijd. Om namelijk kooldioxide te vangen moeten de [[huidmond]]jes van een plant open staan waardoor waterverlies optreedt door [[Transpiratie (biologie)|verdamping]]. Bij woestijnplanten met CAM-fotosynthese, veelal [[succulent]]en, kan kooldioxide 's nachts worden vastgelegd in [[Appelzuur|malaat]] of [[Citroenzuur|isocitraat]] en deze verbindingen kunnen dan overdag met behulp van lichtenergie verder worden verwerkt zonder dat de huidmondjes open staan.

== Fotosynthese in algen en bacteriën ==
[[Bestand:Giantkelp2 300.jpg|thumb|[[Kelpwoud|kelpwieren]] hebben luchtblaasjes waardoor ze aan de oppervlakte blijven, wat fotosynthese onder hoge lichtcondities mogelijk maakt]]
{| class="toccolours" align="left"
!Fotosynthese bij Bacteria<ref>{{en}} {{aut|Niklas, K.J.}} Plant Evolution. An Introduction to the History of Life.</ref>
|-
|
{{Stamboom2}}
{{Stamboom2/einde aftakking}}
* [[Eubacteriën|Eubacteria]] = Bacteriën
** {{WoordKleur|lightgreen|dashed|thin|black|8}}[[Firmicutes]]</span>
** {{Stamboom2/einde aftakking}}
*** [[Straalzwammen|Actinobacteria]]
*** {{Stamboom2/einde aftakking}}
**** [[Thermotogae]]
**** {{Stamboom2/einde aftakking}}
***** [[Deimococcus]]
***** {{Stamboom2/einde aftakking}}
****** {{WoordKleur|lightgreen|dashed|thin|black|8}}[[Chloroflexi]]</span>
****** {{Stamboom2/einde aftakking}}
******* {{WoordKleur|lightgreen|dashed|thin|black|8}}[[Blauwalgen|Cyanobacteria]]</span> ([[blauwalgen]])
******* {{Stamboom2/einde aftakking}}
******** [[Spirocheten|Spirochaetae]]
******** {{Stamboom2/einde aftakking}}
********* {{Stamboom2/aftakking}}
********** [[Fibrobacteria]]
********** {{WoordKleur|lightgreen|dashed|thin|black|8}}[[Chlorobi]]</span>
********** {{Stamboom2/einde tak}}[[Bacteriodetes]]
********* {{Stamboom2/einde aftakking}}
********** [[Chlamydiae]]
********** [[Aquificae]]
********** {{Stamboom2/einde tak}}{{WoordKleur|lightgreen|dashed|thin|black|8}}[[Proteobacteriën|Proteobacteria]]</span>
* {{Stamboom2/einde aftakking}}
** [[Archaea]]
** {{Stamboom2/einde tak}}[[Eukaryoten]]
{{Stamboom2/einde}}
----
In staat tot {{WoordKleur|lightgreen|dashed|thin|black|8}}fotosynthese</span>
|}
Fotosynthetische bacteriën bevatten chlorofyl maar hebben geen chloroplasten. In plaats daarvan vindt de fotosynthese direct in de cel plaats. De meeste groepen bacteriën hebben [[anoxygene fotosynthese]]: ze produceren geen zuurstof als nevenproduct van de fotosynthese.

[[Blauwalgen]] (cyanobacteriën) hebben oxygene fotosynthese en produceren zuurstof op dezelfde manier als chloroplasten. Volgens de [[endosymbiontentheorie]] zijn chloroplasten uit deze cyanobacteriën geëvolueerd. Andere fotosynthetiserende bacteriën bevatten een scala aan pigmenten, zoals [[bacteriochlorofyl]], om energie in de vorm van licht op te vangen, maar produceren geen zuurstof.

Bij [[Eukaryoten|eukaryote]] [[algen]] vindt fotosynthese op dezelfde manier plaats als bij hogere planten. Licht wordt opgenomen door chlorofyl en met behulp van de energie van het licht wordt water en koolstofdioxide omgezet in zuurstof en glucose. Alle algen produceren zuurstof en veel soorten zijn autotroof. Enkele soorten zijn echter [[heterotroof]], deze soorten leven van stoffen die geproduceerd worden door andere organismen.
{{Clearleft}}

== Fotosynthese op moleculair niveau ==
[[Bestand:Oxaloac-malic.png|thumb|Overgang tussen oxaalacetaat en malaat]]
[[Bestand:Phaeophytin a.svg|thumb|Feofytine is [[chlorofyl]] waarbij [[magnesium]] is vervangen door 2 protonen]]
{{Zie ook|Zie artikelen: [[Chemosynthese]], [[Fotosysteem]]}}
Fotosynthese bestaat uit een groot aantal reacties die kunnen gescheiden worden in twee reactiewegen: de lichtreacties en de donkerreacties.

De [[lichtreacties]] (o.a. [[Fotodissociatie|fotolyse]]) spelen zich voornamelijk in het membraan van de [[thylakoïde]]n af. Bij de lichtreacties wordt lichtenergie omgezet in chemische energie. Hierbij wordt via [[Fotodissociatie|fotolyse]] water gesplitst in H<sup>+</sup>-ionen, elektronen en zuurstof.

De [[Calvincyclus|donkerreacties]], calvincyclus of lichtonafhankelijke reacties spelen zich af in het stroma. De H<sup>+</sup>-ionen en elektronen worden gebruikt om uiteindelijk de energiedragende stoffen [[Adenosinetrifosfaat|ATP]] en [[Nicotinamide-adenine-dinucleotidefosfaat|NADPH]] te maken. Zuurstof wordt verder tijdens de fotosynthese niet meer gebruikt. ATP en NADPH gaan het stroma in en komen zo terecht in de calvincyclus. In deze cyclus wordt de energie van de stoffen gebruikt om uiteindelijk glucose te vormen. Hierbij wordt ook koolstofdioxide gebruikt.

=== Fotosysteem II ===
Fotosynthese begint wanneer in [[fotosysteem II]] een chlorofyl [[pigment]] een [[foton]] (lichtdeeltje) absorbeert. De energie van het foton wordt door het pigment opgenomen en als gevolg daarvan raakt een elektron 'in aangeslagen' toestand. Normaal gesproken gaat een pigment als het in een aangeslagen toestand is binnen een [[nanoseconde]] weer terug naar zijn grondtoestand. De energie van het aangeslagen elektron gaat dan verloren in warmte. In fotosysteem II is echter een speciaal chlorofyl molecuul (P680) dat als het in aangeslagen toestand komt zijn elektronen binnen minder dan een [[picoseconde]] afgeeft aan de [[Oxidator|elektronenacceptor]] [[feofytine]]. Deze elektronen met een hoog energieniveau komen in een keten van [[redoxreactie]]s terecht. Deze keten wordt ook wel de [[Oxidatieve fosforylering|elektronentransportketen (ETC)]] genoemd. Deze ETC begint bij fotosysteem II, gaat dan naar [[cytochroom]] b6f en komt uiteindelijk uit in fotosysteem I.

=== Fotosysteem I ===
In [[Fotosysteem|fotosysteem I]] worden deze elektronen gebruikt om NADPH te vormen:
:<chem>NADP+ + H+ + 2 e- -> NADPH</chem>

NADPH is de belangrijkste [[reductor]] in cellen en levert een bron van elektronen voor diverse andere reacties. Chlorofyl houdt hieraan een tekort aan elektronen over die vervolgens weer teruggewonnen moeten worden uit andere reductoren. In planten en algen gebeurt dit via de fotolyse van water:
:<chem>2 H2O -> O2 + 4 H+ + 4 e-</chem>

Het valt op dat de zuurstof dus afkomstig is uit water en ''niet'' uit kooldioxide. Dit is voor het eerst voorgesteld door [[Cornelis van Niel]] die fotosynthetische bacteriën bestudeerde in de [[1930-1939|jaren 30]].

Behalve de cyanobacteriën gebruiken bacteriën [[sulfide]] en [[Waterstof (element)|waterstof]] als reductor waardoor geen zuurstof vrijkomt. Er zijn zwavelbacteriën die als elektronendonor niet water maar [[waterstofsulfide]] gebruiken. De [[chemosynthese]]-reactie ziet er zo uit:
:<span style="font-family:times;font-size:125%;">12 '''H'''<sub>2</sub><font color="blue">'''S'''</font> + 6 C<font color="red">'''O'''</font><sub>2</sub> → C<sub>6</sub>'''H'''<sub>12</sub><font color="red">'''O'''</font><sub>6</sub> + 6 '''H'''<sub>2</sub><font color="red">'''O'''</font> + 12 <font color="blue">'''S'''</font> ↓</span>

=== Nettoreacties ===
De nettoreactie van de [[Lichtreacties|lichtreactie]] wordt dan:
:<chem>12 H2O + 12 NADP + n ADP + n P -> 6 O2 + 12 NADPH2 + n ATP</chem>

De nettoreactie van de [[Calvincyclus|donkerreactie]] is:<ref name="Talapatra 2015">{{en}}{{Aut|Talapatra SK, Talapatra B}}. Chapter 3: Important Biological Events Occurring in Plants, in {{Citeer boek | author = Talapatra SK, Talapatra B | date = 2015 | title = Chemistry of plant natural products - Stereochemistry, conformation, synthesis, biology, and medicine | publisher = Springer | location = Heidelberg New York Dordrecht London | accessdate = 2016-06-18 | pages = 1195 p. | taal = en | doi = 10.1007/978-3-642-45410-3 | ISBN = 978-3-642-45410-3 | url = https://books.google.nl/books?hl=nl&lr=&id=d8IPBwAAQBAJ&oi=fnd&pg=PR7&ots=txoz45fHvF&sig=iatq72yaD9C2WRb4JVZX9d33yB0#v=snippet&q=calvin%20cycle&f=false | access-date = 2016-06-18}}</ref>
<!--:<span style="font-family:times;font-size:125%;">6 CO<sub>2</sub> + 12 NADPH<sup>+</sup>+ 18 ATP + 12 H<sub>2</sub>O → C<sub>6</sub>H<sub>12</sub>O<sub>6</sub>+ 6 H<sub>2</sub>O + 12 NADP<sup>+</sup> + 18 ADP + 18 P<sub>i</sub></span> -->
:<chem>6 CO2 + 12 NADPH+ + 18 ATP + 12 H2O -> C6H12O6 + 6 H2O + 12 NADP+ + 18 ADP + 18 P_i</chem>

De ATP en NADPH die geproduceerd worden met fotosynthese leveren energie voor diverse biochemische processen. In planten is de belangrijkste hiervan de calvincyclus waarbij koolstofdioxide wordt omgezet in [[ribulose]] (en vervolgens andere suikers). Deze reacties worden ook wel de donkerreacties genoemd omdat ze geen licht nodig hebben, niet omdat ze voornamelijk in het donker zouden plaatsvinden.

== Ontdekking van fotosynthese ==
[[Bestand:PriestleyLeeds.jpg|thumb|Joseph Priestley]]
Hoewel nog steeds niet alle reacties van fotosynthese bekend zijn en begrepen worden is de somreactie al sinds het begin van de [[19e eeuw]] bekend.

[[Jan Baptista van Helmont|Jan van Helmont]] begon het onderzoek dat leidde tot de ontdekking van fotosynthese midden in de [[17e eeuw]]. Hij mat zeer nauwkeurig de [[massa (natuurkunde)|massa]] van aarde in een pot en plant terwijl deze groeide. Aangezien de massa van de aarde nauwelijks veranderde concludeerde hij dat de toegenomen massa van de plant uit het water (het enige dat hij toevoegde aan de situatie) moest komen. Deze [[hypothese]] was deels correct hoewel een substantieel deel van de massa ook uit de opgenomen koolstofdioxide komt.

[[Joseph Priestley]] ontdekte dat een kaars die in een afgesloten hoeveelheid lucht brandt snel uit gaat, lang voordat alle [[Bijenwas|was]] op is. Hij ontdekte verder dat een [[muis (dier)|muis]] lucht op dezelfde wijze kon 'verwonden'. Ten slotte toonde hij aan dat de 'verwonde' lucht hersteld kon worden door planten.

In [[1778]] herhaalde [[Jan Ingenhousz]] de [[Experiment|experimenten]] van Priestley en ontdekte dat de invloed van zonlicht een plant in staat stelde de muis te redden.

In [[1796]] toonde [[Jean Senebier]] aan dat de 'verwonde' lucht CO<sub>2</sub> was en dat deze opgenomen werd in planten tijdens fotosynthese. Snel daarna toonde [[Nicolas-Théodore de Saussure]] aan dat de toename in massa van een plant niet door de CO<sub>2</sub> alleen te verklaren was maar dat water ook een rol speelde. De basisformule voor fotosynthese was bekend.

Sindsdien is de kennis verder toegenomen. De eerste experimenten die aantoonden dat de zuurstof afkomstig was uit water en niet uit koolstofdioxide werden gedaan door [[Robin Hill]] in [[1937]] en [[1939]]. [[Samuel Ruben]] en [[Martin Kamen]] gebruikten vervolgens het zuurstof-18 isotoop om dit te bewijzen. [[Melvin Calvin]] zocht de donkerreacties uit. [[Rudolph A. Marcus]] won de [[Nobelprijs voor Scheikunde]] voor het ontdekken van de [[Functie (biologie)|functie]] en het belang van de elektronentransportketen.

== Ontstaan van leven ==
Er wordt aangenomen dat, toen het [[leven]] op aarde ontstond, de atmosfeer voor een groot deel uit koolstofdioxide bestond, en er geen vrije atmosferische zuurstof was. Met het ontstaan van blauwwieren en algen kon het afvalproduct van de fotosynthese, zuurstof, in de atmosfeer terechtkomen. Pas veel later kwamen er organismen die zelf geen fotosynthese meer hadden, en als energiebron aangewezen waren op het afbreken van andere organismen door [[celademhaling|respiratie]] (en dus met behulp van zuurstof).
{{Zie hoofdartikel|Koolstofkringloop}}
Zo bestaat er nu op aarde een [[koolstofkringloop]] waarbij koolstofdioxide uit de atmosfeer door planten wordt opgenomen en omgezet in suikers en [[polymeer|polymeren]] daarvan (cellulose) waarbij zuurstof vrijkomt. Andere organismen voeden zich met die planten en verbranden ze met behulp van het door planten afgegeven zuurstof. Daarbij komt energie vrij die het organisme doet functioneren en waarbij daarnaast ook koolstofdioxide vrijkomt, die dan weer door planten kan worden opgenomen. Direct of indirect is vrijwel al het leven op aarde van zonlicht als energiebron afhankelijk.

== Externe links ==
* {{en}} [http://vcell.ndsu.edu/animations/photosynthesis/index.htm Virtual Cell Animation Collection: uitleg en filmpje over fotosynthese]
* {{nl}} [http://www.vob-ond.be/Links/Biochemie/Fotosynthese_en_celademhaling/index.html Assimilatie en dissimilatie: zeer uitgebreide informatie over fotosynthese, celademhaling en gisting]

{{Appendix}}
{{Navigatie fotosynthese}}
{{Navigatie plantkunde}}
{{Commonscat|Photosynthesis}}

[[Categorie:Fotosynthese| ]]