Kapitel 4 — Livets kemi
Cellandning
och fotosyntes
Lärandemål
- Skriva reaktionsformlerna för fotosyntes och cellandning.
- Förklara varför processerna är varandras motsatser.
- Beskriva kolets kretslopp och hur fossil förbränning påverkar det.
- Skilja på naturlig och förstärkt växthuseffekt.
Öppningsfrågan
En växt i ett slutet genomskinligt kärl. Dagtid sjunker CO₂-halten — nattetid stiger den igen. Ingen öppning, inget utbyte med omgivningen. Hur är det möjligt?
Svaret ryms i två reaktioner: fotosyntesen förbrukar CO₂ i ljus, cellandningen frigör CO₂ dygnet runt.
Cellandning: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + energi
Vad händer med syret i en krukväxt?
Tre elever diskuterar vad som händer under en solig dag.
- Vad heter processen där växter bildar glukos med hjälp av solljus?
- Vilken gas tar växter upp från luften vid fotosyntes?
Fotosyntes och cellandning är kemiska motpoler. Fotosyntesen bygger upp glukos och lagrar energi. Cellandningen bryter ner glukos och frigör energi.
- Vilka restprodukter bildas vid cellandning förutom energi?
- Vilken molekylformel har glukos?
Kol cirkulerar ständigt: CO₂ i luften tas upp av växter via fotosyntes, byggs in i biomassa, äts av djur, och frigörs via cellandning och nedbrytning.
- Förklara skillnaden mellan den naturliga växthuseffekten och den förstärkta växthuseffekten.
- Beskriv det kemiska sambandet mellan cellandning och fotosyntes.
Problem
E85-bränsle bränns i en motor och avger CO₂ — precis som fossil förbränning. Ändå klassas det som förnybart. Varför?
Tankeprocess
Fossil förbränning för in kol som var inlagrat sedan 300 miljoner år. Det ökar nettomängden CO₂ i atmosfären.
Biobränsle (etanol) kommer från växter som nyligen levde. Växterna tog upp CO₂ via fotosyntes. Vid förbränning frigörs samma CO₂ som togs upp — nettotillskottet är nära noll.
Kol lagrat sedan 300 milj. år → CO₂ ut.
Nettotillskott: +CO₂
Växt tog upp CO₂ → förbränning frigör CO₂.
Nettotillskott: ≈ 0
Reservation
Om odlingen kräver fossildriven maskinpark eller röjer skog tillkommer koldioxid som inte räknades in. Hela livscykeln måste räknas.
- Biobränsle som E85 räknas som förnybart trots att det avger koldioxid vid förbränning. Förklara varför.
Klimatforskare
En klimatforskare studerar hur kol cirkulerar mellan hav, atmosfär, jord och organismer. Kärnan i arbetet är precis det du lär dig här: fotosyntes tar upp CO₂, cellandning och förbränning frigör det.
Vad de gör
De tar iskärnsprover från Antarktis — luftbubblor inlåsta i isen visar hur CO₂-halten såg ut för 800 000 år sedan. De modellerar hur utsläpp idag förändrar kretsloppet och hur snabbt haven och skogarna kan absorbera CO₂.
Koppling till kemiken
Isotopen ¹⁴C sönderfaller med känd hastighet. Fossil CO₂ saknar ¹⁴C. Biologisk CO₂ innehåller ¹⁴C. Det gör att man kemiskt kan skilja fossila från biologiska utsläpp — direkt ur luftprov.