La bios?ntesis de plantas es la colecci?n de procesos naturales que experimentan las plantas para convertir elementos minerales inorg?nicos como el potasio y el nitr?geno en el suelo junto con elementos en agua y aire en nutrientes, utilizando energ?a derivada inicialmente de la luz solar. Estos procesos se dividen en tres categor?as b?sicas para las plantas, que incluyen fotos?ntesis, respiraci?n y s?ntesis qu?mica. Al igual que los animales y otros organismos vivos como las bacterias, las plantas dependen del intercambio de ox?geno y di?xido de carbono en la atm?sfera para sobrevivir. Tambi?n sintetizan y descomponen muchos de los mismos compuestos en la bios?ntesis de las plantas que los animales, incluidos los amino?cidos, los l?pidos y los carbohidratos.
Comprender los procesos clave de la fotos?ntesis y la respiraci?n celular en las plantas es el primer paso para comprender la bios?ntesis en las plantas en general. La fotos?ntesis es un proceso que toma la energ?a de la luz visible en longitudes de onda espec?ficas y la almacena en las mol?culas de az?car en las plantas mediante el uso de cloroplastos. Los cloroplastos son peque?os org?nulos dentro de las c?lulas vegetales que contienen clorofila, un compuesto verde que da color a las plantas y se utiliza para sintetizar carbohidratos como el az?car.
La bios?ntesis de plantas utiliza tres tipos diferentes de pigmentos para maximizar su absorci?n de luz. El pigmento clorofila a absorbe la luz m?s fuertemente alrededor de la longitud de onda de 430 nan?metros, que es en gran parte de color azul, y la clorofila b absorbe la luz alrededor de una longitud de onda de 470 nan?metros que es verdaderamente verde. Otro pigmento producido por algunas plantas es el carotenoide, que absorbe la luz en el rango amarillo a naranja del espectro visible a partir de longitudes de onda de 500 nan?metros o m?s.
La respiraci?n de las plantas tambi?n es una caracter?stica clave de c?mo funcionan las plantas para absorber di?xido de carbono y eliminar el ox?geno como gas residual, pero no respiran estos gases dentro y fuera como lo hacen los animales. El proceso de respiraci?n en la bios?ntesis de las plantas involucra plantas que permiten que el aire se difunda en su estructura celular externa, donde estos gases combinados son transportados por el agua a las membranas celulares internas. La energ?a para la respiraci?n proviene de la glucosa almacenada creada durante la fotos?ntesis. Las plantas descomponen la glucosa para obtener energ?a al igual que los animales, y son bastante eficientes con una ganancia neta de energ?a del 22% al 38%. Esto es superior a muchas formas de tecnolog?a humana moderna, como el autom?vil, que es menos del 25% eficiente en la conversi?n de gasolina en energ?a para el movimiento.
El proceso de producci?n de energ?a en la bios?ntesis de las plantas se basa en la misma reacci?n qu?mica que todos los animales usan para generar energ?a. Las plantas utilizan mol?culas de trifosfato de adenosina (ATP) para almacenar y liberar energ?a, ya que el ATP se acumula qu?micamente y se descompone por las mitocondrias en las c?lulas vegetales. La diferencia entre plantas y animales en este proceso es que los productos de desecho de la producci?n de energ?a para las plantas tambi?n son glucosa, ox?geno y agua, todos los cuales son compuestos esenciales de los que dependen los animales para sobrevivir.
El metabolismo de otras sustancias qu?micas en las plantas puede ser extremadamente complejo, y la ciencia est? muy involucrada en el estudio de las v?as de bios?ntesis en las plantas debido a los numerosos tipos de compuestos org?nicos ?tiles que producen las plantas. A partir de 2011, se sabe que las enzimas vegetales sintetizan m?s de 200,000 tipos diferentes de productos qu?micos, muchos de los cuales se pueden cosechar para su uso en productos alimenticios y medicamentos. Sin embargo, la mayor?a de los compuestos comercialmente ?tiles producidos por la bios?ntesis de las plantas a?n no pueden fabricarse por medios artificiales en entornos de laboratorio, por lo que las plantas mismas deben cultivarse para cosechar los productos qu?micos. La investigaci?n sobre la bios?ntesis de las plantas a partir de 2011 se centra en la metodolog?a real que utiliza una planta para crear un compuesto y, una vez que esto se entiende completamente, los cultivos celulares de la planta se pueden cultivar en grandes cantidades para producir el qu?mico comercialmente.