Fotosyntesen är den process där växter, alger och cyanobakterier använder solljus för att bygga socker av koldioxid och vatten. Syre bildas som en restprodukt: 6 CO₂ + 6 H₂O + ljusenergi → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂.
Cellandningen gör det omvända. Den bryter ned sockret med hjälp av syre och frigör energin som cellerna behöver. Tillsammans driver de två processerna nästan allt liv på jorden. Varje år binder fotosyntesen omkring 105 miljarder ton kol i ny biomassa, nästan hälften av det i haven.
RÄKNA MED FOTOSYNTESFORMELN
Räknas ut när sidan laddas.
Mängderna följer formeln 6 CO₂ + 6 H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ med molmassorna 44,009 g/mol för koldioxid, 18,015 för vatten, 180,156 för glukos och 31,998 för syre. Skogens upptag är Skogsstyrelsens genomsnitt för nettoinlagringen i trädbiomassa 1990-2018. Ingenting skickas någonstans, allt räknas ut i din webbläsare.
PÅ DEN HÄR SIDAN
Vad är fotosyntes?
Ordet betyder ungefär sammansättning med hjälp av ljus: växten fångar energin i solljuset och lagrar den som kemisk energi i sockermolekyler. Sockret används som byggmaterial och bränsle, bland annat till cellulosa i cellväggarna och stärkelse som energireserv.
Fotosyntesen sker i kloroplasterna, små gröna organeller som framför allt finns i bladens celler. Där finns det gröna färgämnet klorofyll. Klorofyll a tar upp blått och rött ljus men inte grönt. Därför ser bladen gröna ut: det gröna ljuset reflekteras tillbaka mot oss.
Fotosyntes och cellandning hänger ihop
Schematisk bild. Växter har både kloroplaster och mitokondrier, så de gör både fotosyntes och cellandning. Djur och svampar har bara mitokondrier.
Fotosyntesen steg för steg
Fotosyntesen delas upp i två delar. Ljusreaktionerna sker i tylakoidmembranen inuti kloroplasten och kräver ljus. Calvincykeln sker i stromat, vätskan runt tylakoiderna. Där används energin från ljusreaktionerna för att binda koldioxid.
- 1. Ljuset fångasKlorofyll och andra pigment i tylakoidmembranen tar upp ljusenergi.
- 2. Vatten spjälkasEnergin används för att dela vattenmolekyler. Syret släpps ut genom bladens klyvöppningar.
- 3. Energibärare bildasLjusreaktionerna bygger energibärarna ATP och NADPH.
- 4. Koldioxid bindsI Calvincykeln fäster enzymet rubisco koldioxid från luften vid en kolkedja.
- 5. Socker byggsMed hjälp av ATP och NADPH blir kolet till sockret G3P, som växten bygger glukos och andra ämnen av.
Syret som bildas kommer från vattnet och inte från koldioxiden. Calvincykeln kallas ibland mörkerreaktionen, men den pågår när det är ljust eftersom den behöver produkterna från ljusreaktionerna.
Cellandning steg för steg
Cellandningen frigör energin i glukos: C₆H₁₂O₆ + 6 O₂ → 6 CO₂ + 6 H₂O + energi. Energin lagras i molekylen ATP, som cellen använder till nästan allt arbete.
- 1. GlykolysSker i cellens cytoplasma. Glukos delas i två delar och ger netto 2 ATP.
- 2. CitronsyracykelnSker i mitokondriens matrix. Kolet släpps ut som koldioxid och energirika elektroner samlas upp.
- 3. ElektrontransportkedjanSker i mitokondriens inre membran. Syre tar emot elektronerna i sista steget och vatten bildas. Här bildas det mesta av energin.
Som mest ger en glukosmolekyl 30-32 ATP. Utan syre kan cellen bara göra glykolysen och sedan jäsa. Det ger 2 ATP per glukos. Muskler som arbetar hårt bildar då mjölksyra, medan jäst bildar etanol och koldioxid.
Vad är skillnaden mellan fotosyntes och cellandning?
| Fotosyntes | Cellandning | |
|---|---|---|
| Var | Kloroplaster | Cytoplasma och mitokondrier |
| Vilka | Växter, alger och cyanobakterier | Nästan alla levande celler |
| Tar upp | Koldioxid, vatten och ljus | Glukos och syre |
| Ger | Glukos och syre | Koldioxid, vatten och ATP |
| Energi | Lagras i socker | Frigörs ur socker |
| När | När det finns ljus | Dygnet runt |
Växter andas precis som djur. På natten, när fotosyntesen står stilla, tar de upp syre och avger koldioxid. Under dagen är fotosyntesen i en växande växt större än cellandningen, så att växten totalt tar upp koldioxid och bygger ny biomassa.
C3-, C4- och CAM-växter
De flesta växter binder koldioxiden direkt i Calvincykeln. De kallas C3-växter efter den första produkten, som har tre kolatomer. I varma och torra miljöer har vissa växter utvecklat andra vägar som sparar vatten och minskar förlusterna.
| Typ | Hur det fungerar | Exempel |
|---|---|---|
| C3 | Koldioxid binds direkt i Calvincykeln. Omkring 85 procent av växtarterna. | Vete, ris, korn, havre, de flesta träd |
| C4 | Koldioxid samlas först i en fyrkolsförening och koncentreras. Mindre förluster i värme. | Majs, sockerrör |
| CAM | Klyvöppningarna öppnas på natten och koldioxiden lagras som äppelsyra till dagen. Sparar vatten. | Kaktusar, ananas, agave |
Hur effektiv är fotosyntesen?
Inte särskilt effektiv, räknat som andel av solenergin. Xin-Guang Zhu, Stephen Long och Donald Ort beräknade 2008 att den högsta möjliga omvandlingen av solenergi till biomassa är 4,6 procent för C3-växter och 6 procent för C4-växter. Det är teoretiska tak. I odlade grödor har de bästa värdena över en hel växtsäsong uppmätts till 2,4 och 3,4 procent.
Förlusterna uppstår i flera steg. En del av ljuset har fel våglängd, en del reflekteras och växten använder själv en del av sockret i sin egen cellandning. Hos C3-växter går också energi förlorad när rubisco ibland binder syre i stället för koldioxid.
Fotosyntesen i världen och i Sverige
Christopher Field och kollegor uppskattade 1998 att växter och plankton varje år binder 104,9 miljarder ton kol i ny biomassa, så kallad nettoprimärproduktion: 56,4 miljarder ton på land och 48,5 i haven. Enligt den amerikanska havs- och atmosfärsmyndigheten NOAA kommer ungefär hälften av syret som bildas på jorden från haven, framför allt från växtplankton.
I Sverige tar skog och mark upp mer växthusgaser än de släpper ut. Naturvårdsverket redovisade ett nettoupptag på 54,3 miljoner ton koldioxidekvivalenter 2024, 8 miljoner ton mer än året före. Nettoupptaget i levande träd var 32 miljoner ton, jämfört med 5 miljoner ton 2020. Skogsstyrelsen har beräknat att den produktiva skogen 1990-2018 i genomsnitt lagrade 1,5 ton koldioxid per hektar och år i trädens biomassa.
Växthusgaserna och deras effekt på klimatet beskrivs i artikeln om växthuseffekten. Om träd som blivit flera tusen år gamla kan du läsa i artikeln om världens äldsta träd.
Svensk forskning om fotosyntes
Vid Ångströmlaboratoriet i Uppsala forskar kemister och biologer om artificiell fotosyntes: molekylära system som fångar ljus och spjälkar vatten för att framställa bränsle direkt ur solenergi. Leif Hammarström och Pia Lindberg har bland annat arbetat med cyanobakterier som kan göra förnybara kemikalier och bränslen av koldioxid. Forskarna samarbetar i Swedish Consortium for Artificial Photosynthesis.
År 2019 fick ett projekt lett av Uppsala universitet 3,2 miljoner euro från EU-kommissionen för att utveckla artificiell fotosyntes i tunna såpfilmer. I Umeå forskar Umeå Plant Science Centre, som grundades 1999 av SLU och Umeå universitet, bland annat om hur vattnet binds i fotosystem II och hur barrträdens fotosyntes klarar den nordiska vintern.
Vanliga frågor
Vad är fotosyntes enkelt förklarat?
Växter använder solljus för att göra socker av koldioxid och vatten. Syret som bildas släpps ut i luften.
Vad är formeln för fotosyntes?
6 CO₂ + 6 H₂O + ljusenergi → C₆H₁₂O₆ + 6 O₂. Sex koldioxid och sex vatten blir en glukos och sex syre.
Var sker fotosyntesen?
I kloroplasterna i växternas celler, framför allt i bladen. Ljusreaktionerna sker i tylakoidmembranen och Calvincykeln i stromat.
Vad är skillnaden mellan fotosyntes och cellandning?
Fotosyntesen bygger socker och lagrar energi, cellandningen bryter ned sockret och frigör energin. Fotosyntesen tar upp koldioxid och avger syre, cellandningen gör tvärtom.
Varför är blad gröna?
Klorofyll tar upp blått och rött ljus men reflekterar det gröna.
Är fotosyntes en kemisk reaktion?
Ja, en kedja av kemiska reaktioner. Formeln sammanfattar dem, men i verkligheten sker ett stort antal steg med hjälp av enzymer.
Hur mycket av syret kommer från haven?
Ungefär hälften av syret som bildas på jorden kommer från haven enligt NOAA, framför allt från växtplankton.
Andas växter?
Ja. Växter har cellandning dygnet runt precis som djur, men dagtid är fotosyntesen större så att de totalt tar upp koldioxid.
Källor
- OpenStax, Biology 2e, 8.1 Overview of Photosynthesis. openstax.org/books/biology-2e/pages/8-1-overview-of-photosynthesis
- OpenStax, Biology 2e, 8.2 The Light-Dependent Reactions of Photosynthesis. openstax.org/books/biology-2e/pages/8-2-the-light-dependent-reactions-of-photosynthesis
- OpenStax, Biology 2e, 8.3 Using Light Energy to Make Organic Molecules. openstax.org/books/biology-2e/pages/8-3-using-light-energy-to-make-organic-molecules
- OpenStax, Biology 2e, 7.2 Glycolysis. openstax.org/books/biology-2e/pages/7-2-glycolysis
- OpenStax, Biology 2e, 7.3 Oxidation of Pyruvate and the Citric Acid Cycle. openstax.org/books/biology-2e/pages/7-3-oxidation-of-pyruvate-and-the-citric-acid-cycle
- OpenStax, Biology 2e, 7.4 Oxidative Phosphorylation. openstax.org/books/biology-2e/pages/7-4-oxidative-phosphorylation
- LibreTexts, Energy yield by complete oxidation of glucose. chem.libretexts.org/Courses/Brevard_College/CHE_301_Biochemistry/08:_Metabolism_of_carbohydrates/8.07:_Energy_yield_by_complete_oxidation_of_glucose
- Britannica, Carbon fixation in C4 plants. www.britannica.com/science/photosynthesis/Carbon-fixation-in-C4-plants
- Britannica, Crassulacean acid metabolism. www.britannica.com/science/crassulacean-acid-metabolism
- HyperPhysics, C3 and C4 plants. hyperphysics.gsu.edu/hbase/Biology/phoc.html
- Zhu, Long och Ort, What is the maximum efficiency with which photosynthesis can convert solar energy into biomass?, 2008. experts.illinois.edu/en/publications/what-is-the-maximum-efficiency-with-which-photosynthesis-can-conv/
- Ort, Zhu och Melis, Optimizing antenna size to maximize photosynthetic efficiency, Plant Physiology 2011. pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC3014228
- Field m.fl., Primary production of the biosphere, Science 1998. marineinfo.org/id/publication/250498
- NOAA, How much oxygen comes from the ocean? oceanservice.noaa.gov/facts/ocean-oxygen.html
- Naturvårdsverket, Svårt att nå klimatmålen men en ljusning för upptaget av växthusgaser i skog och mark, december 2025. www.naturvardsverket.se/om-oss/aktuellt/nyheter-och-pressmeddelanden/2025/december/svart-att-na-klimatmalen-men-en-ljusning-for-upptaget-av-vaxthusgaser-i-skog-och-mark/
- Skogsstyrelsen, Skogens kolbalans och klimatet (Skogsskötselserien 21). skogsstyrelsen.se/globalassets/mer-om-skog/skogsskotselserien/skogsskotselserien-21-skogens-kolbalans-och-klimatet-2020.pdf
- Uppsala universitet, Artificial photosynthesis and solar fuel. www.uu.se/en/department/chemistry-angstrom-laboratory/research/physical-chemistry/artificial-photosynthesis-and-solar-fuel
- Uppsala universitet, Artificial photosynthesis could generate new fossil-free fuels, 2022. www.uu.se/en/news/2022/2022-10-25-artificial-photosynthesis-could-generate-new-fossil-free-fuels
- Uppsala universitet, Soap film artificial photosynthesis research granted EUR 3.2 million, 2019. www.mynewsdesk.com/uu/pressreleases/soap-film-artificial-photosynthesis-research-granted-eur-3-punkt-2-million-2868237
- Umeå Plant Science Centre, UPSC Report 2024-25. www.upsc.se/documents/UPSC-Reports/UPSC_Report_24-25.pdf
Texten kontrollerades mot källorna den 30 september 2026.