Petur Olsen er fascineret af planternes evne til at spalte kuldioxid og undrer sig over, hvorfor mennesker ikke kan gøre det samme:

"Planterne spalter CO2 i den såkaldte mørkeproces, der er den energikrævende del af fotosyntesen. Energien kommer fra lysprocessen. Hvor effektiv er planterne egentlig til at spalte CO2 i forhold til 'menneskeskabt' spaltning af CO2? Eller med andre ord, er vi mennesker meget mindre effektive til at spalte CO2 end planterne, og hvis vi er, hvorfor?"


Lektor Poul Erik Jensen fra Plantebiokemisk Laboratorium, Københavns Universitet, svarer:

"Planter kan via fotosyntesen omdanne CO2 til sukker. Dette kaldes CO2-fiksering og kræver energi i form af elektroner (reduktionsekvivalenter) og ATP (kemisk bundet energi). Både elektroner og ATP får planterne fra fotosyntesens såkaldte lysprocesser.

Mennesker kan omsætte de sukkerstoffer, som kommer fra planternes fotosyntese. Det gør mennesker ved respirationen, hvor sukker populært sagt nedbrydes til vand og CO2 under frigivelse af energi, som vi så kan bruge til andre ting som eksempelvis muskelarbejde.

Menneskets respiration er med andre ord det modsatte of planternes fotosyntese.

I planternes fotosyntese bruger planterne energien i sollyset til at spalte vand (kemisk siger man, at vandmolekylet oxideres til ilt, brint-ioner (protoner) og elektroner). Dvs. lysenergien bruges til at 'flå' elektroner ud af vand. Disse elektroner ender til sidst i de såkaldte reduktionsekvivalenter, som så bruges til at fiksere CO2 og danne sukkerstofferne. Under den lysdrevne transport af elektroner fra vand til reduktionsekvivalenterne dannes der også energi i form af ATP.

Således er det spaltning af vand, som er det vigtige i fotosyntesen. Dette leder så til fiksering af CO2 i planterne og dermed dannelse af sukkerstoffer. Planter og andre fotosyntetiske organismer såsom alger og cyanobakterier er de eneste organismer, som kan spalte vand. Vandspaltning er en yderst energikrævende proces, som altså – i biologiske systemer – kun fotosyntesen kan gøre. Mennesker kan ikke i deres celler foretage denne proces. Fikseringen af CO2 til sukkerstoffer er ligeledes en proces, som udelukkende finder sted i de fotosyntetiske organismer og altså ikke i mennesker. Kun de fotosyntetiske organismer har de nødvendige enzymer (biologiske katalysatorer) til at gøre dette. Mennesker kan kun nedbryde sukkerstofferne og frigive CO2 igen.

Den overordnede kemiske reaktion for fotosyntesen er:

6H2O + 6CO2 + lysenergi -> C6H12O6 (glukose) + 6O2

hvor elektronerne og den frigivne O2 kommer fra vand. Kulstoffet (C) i sukkerstoffet (glukosen) kommer fra CO2.

Mennesket arbejder ihærdigt på at efterligne fotosyntesen – ikke i deres celler i kroppen, men kunstigt for på den måde at kunne omsætte sollys til en energiform, vi kan udnytte i vores biler eller til opvarmning af vores huse. Dette betegnes kunstig fotosyntese og er en efterligning af naturens fotosyntese, som den foregår i planterne med vandspaltning, men bare så produktet bliver et brændstof, vi kan udnytte direkte uden at gå via sukkerstoffer."

Spørg Scientariet er i dag redigeret af Julie M. Callesen, jmc@ing.dk.