نحوه عملکرد فتوسنتز را در پنج مرحله توضیح دهید.
فتوسنتز فرآیندی است که طی آن گیاهان، جلبک‌ها و برخی باکتری‌ها نور خورشید، آب و دی‌اکسید کربن را به گلوکز، اکسیژن و سایر ترکیبات شیمیایی تبدیل می‌کنند. این فرآیند را می‌توان به پنج مرحله اصلی تقسیم کرد:

۱. **جذب انرژی نوری**: فتوسنتز زمانی آغاز می‌شود که رنگدانه‌های موجود در کلروپلاست‌های گیاه فوتون‌های نور را جذب می‌کنند. کلروفیل، رنگدانه اصلی، به ویژه در جذب طول موج‌های آبی و قرمز مؤثر است، به همین دلیل گیاهان سبز به نظر می‌رسند.

۲. **تبدیل انرژی نوری به انرژی شیمیایی**: انرژی نوری جذب شده الکترون‌های درون مولکول‌های کلروفیل را تحریک می‌کند و باعث می‌شود به سطح انرژی بالاتری بپرند. این انرژی سپس برای تولید ATP (آدنوزین تری فسفات) و NADPH (نیکوتین آمید آدنین دی نوکلئوتید فسفات) از طریق مجموعه‌ای از واکنش‌های وابسته به نور استفاده می‌شود.

۳. **تجزیه آب**: در طول واکنش‌های وابسته به نور، مولکول‌های آب به اکسیژن، پروتون و الکترون تجزیه می‌شوند. اکسیژن به عنوان محصول جانبی به اتمسفر آزاد می‌شود، در حالی که پروتون‌ها و الکترون‌ها در مراحل بعدی فتوسنتز استفاده می‌شوند.

۴. **تثبیت کربن**: مرحله دوم فتوسنتز چرخه کالوین نامیده می‌شود، جایی که ATP و NADPH تولید شده در واکنش‌های وابسته به نور برای تبدیل دی‌اکسید کربن به گلوکز استفاده می‌شوند. این فرآیند، که به عنوان تثبیت کربن نیز شناخته می‌شود، شامل چندین آنزیم و ترکیبات واسطه است.

۵. **تشکیل گلوکز**: اتم‌های کربن از دی‌اکسید کربن به هم متصل می‌شوند تا گلوکز تشکیل شود که گیاه می‌تواند از آن به عنوان منبع انرژی برای رشد و سایر فرآیندهای متابولیکی خود استفاده کند. گلوکز همچنین می‌تواند به سایر ترکیبات آلی مانند نشاسته و سلولز تبدیل شود که گیاه از آنها برای ساخت ساختار خود استفاده می‌کند.

به طور کلی، فتوسنتز فرآیندی پیچیده است که شامل بسیاری از واکنش‌های شیمیایی و ترکیبات واسطه است، اما مراحل اصلی آن را می‌توان به صورت جذب انرژی نوری، تبدیل انرژی نوری به انرژی شیمیایی، تجزیه آب، تثبیت کربن و تشکیل گلوکز خلاصه کرد.