Definícia a proces fotosyntézy

Ak zvieratá a ľudia získavajú energiu z iných živých vecí prostredníctvom potravy, rastliny sú organizmy schopné zabezpečiť si vlastnú potravu. Tento proces sa nazýva fotosyntéza.

Raz sme sa dozvedeli, že chlorofyl v rastlinách je to, čo im umožňuje fotosyntézu. Fotosyntéza je proces anabolizmu, čo je proces usporiadania alebo syntézy komplexných molekúl z rôznych jednoduchých molekúl. Anabolizmus sa preto označuje aj ako asimilácia alebo syntéza. Okrem fotosyntézy je ďalším anabolickým procesom chemosyntéza.

Aj keď iba niektoré organizmy majú chlorofyl, proces fotosyntézy je pre ekosystém veľmi dôležitý, pretože rastliny sú hlavným zdrojom všetkého jedla na Zemi. Slnečná energia zachytená autotrofnými organizmami sa spracuje na jedlo. Fotosyntéza tiež uvoľňuje kyslík do atmosféry, takže živé bytosti vrátane ľudí sú schopné dýchať.

Ako prebieha fotosyntéza?

Ako však prebieha proces fotosyntézy? Od názvu fotografia znamená používať svetlo, zatiaľ čo syntéza znamená produkovať. To znamená, že jednoduché molekuly sa potom pomocou slnečnej energie premenia na zložité molekuly.

Proces fotosyntézy premieňa oxid uhličitý a vodu na energiu vo forme sacharidov a kyslíka pomocou chlorofylu a slnečného žiarenia.

(Prečítajte si tiež: Poznajte vlastnosti a typy rastlinných buniek)

Tento proces sa vyskytuje v zelených listoch, konkrétne v bunkách mezofylu. V bunkách mezofylu sú chloroplasty a v nich sú grana. Fotosyntéza sa vyskytuje aj v zelených stonkách a niektorých častiach kvetov.

Na povrchu listu je pol milióna chloroplastov na meter štvorcový. Oxid uhličitý sa dostáva do chloroplastov cez prieduchy, zatiaľ čo voda cez listové žily. Ďalej je uvedená tabuľka chloroplastov a ich organel.

(obrázok)

Fotosyntéza môže prebiehať iba v organizmoch, ktoré majú chlorofyl. Chlorofyl je rastlinný pigment nachádzajúci sa v chloroplastoch a môže ním byť bakteriochlorofyl a, b, c, d, e a bakterio-viridín. Chlorofyl a a b sa nachádzajú iba vo vyšších rastlinách. Nasledujúca tabuľka ukazuje rozdiely v chlorofyle a a b.

(tabuľka)

Proces fotosyntézy zahrnuje dve po sebe nasledujúce série reakcií, a to reakciu svetla a reakciu tmy. Ako naznačuje názov, reakcia závislá od svetla sa nazýva aj Hillova reakcia. Medzitým temné reakcie nezávisia od svetla a označujú sa ako Calvin-Bensonov cyklus.

Fázy svetelnej reakcie zahŕňajú absorpciu svetla a transport elektrónov, štiepenie vody a tvorbu vysokoenergetického medziproduktu ATP (fotofosforylácia). Výsledky reakcie svetla sa potom použijú v reakcii tmy, konkrétne v biosyntetickej fáze.

Temná reakcia je syntetickou súčasťou fotosyntézy, čo znamená, že k tvorbe energie dochádza v temnej reakcii. Temná reakcia nastáva v stróme sériou katalyzovaných enzýmov. Reakcia v tme fixuje CO 2 a syntetizuje sacharidy alebo cukry. Reakcia v tme závisí aj na výsledkoch reakcie na svetlo, konkrétne na ATP a NADPH.

Reakcia v tme je tiež cestou na fixáciu uhlíka v tme prostredníctvom medziproduktov, ktoré spôsobujú tvorbu cukrov a škrobov. Melvin Calvin a kolegovia použili rádioaktívny 14 CO 2 pri fotosyntéze Clorelly sp. (jednobunkové zelené riasy). Dráha fixácie uhlíka sa potom deteguje pomocou rádioaktívnych sledovacích techník. Toto sa zjavne vyskytuje u všetkých fotosyntetických rastlín. Tu je graf temnej reakcie alebo Kalvínovho cyklu.

(graf)