Jeśli zwierzęta i ludzie czerpią energię z innych żywych istot poprzez pożywienie, rośliny są organizmami zdolnymi do samodzielnego dostarczania pożywienia. Ten proces nazywa się fotosyntezą.
Kiedyś dowiedzieliśmy się, że to chlorofil w roślinach umożliwia im fotosyntezę. Fotosynteza to proces anabolizmu, czyli proces porządkowania lub syntezy złożonych cząsteczek z różnych prostych cząsteczek. Stąd anabolizm nazywany jest również asymilacją lub syntezą. Oprócz fotosyntezy innym procesem anabolicznym jest chemosynteza.
Chociaż tylko niektóre organizmy mają chlorofil, proces fotosyntezy jest bardzo ważny dla ekosystemu, ponieważ rośliny są głównym źródłem wszelkiego pożywienia na Ziemi. Energia słoneczna przechwycona przez organizmy autotroficzne zostanie przetworzona na żywność. Fotosynteza uwalnia również tlen do atmosfery, dzięki czemu żywe istoty, w tym ludzie, mogą oddychać.
Jak zachodzi fotosynteza?
Ale jak przebiega proces fotosyntezy? Od nazwy zdjęcie oznacza chwilowe używanie światła synteza środki do produkcji. Oznacza to, że proste cząsteczki są następnie przekształcane w złożone cząsteczki przy użyciu energii słonecznej.
Proces fotosyntezy przekształca dwutlenek węgla i wodę w energię w postaci węglowodanów i tlenu przy użyciu chlorofilu i światła słonecznego.
(Przeczytaj także: Poznanie cech i typów komórek roślinnych)
Proces ten zachodzi w zielonych liściach, a mianowicie w komórkach mezofilu. W komórkach mezofilu znajdują się chloroplasty, aw nich grana. Fotosynteza zachodzi również w zielonych łodygach i niektórych częściach kwiatów.
Na powierzchni liścia na metr kwadratowy przypada pół miliona chloroplastów. Dwutlenek węgla dociera do chloroplastów przez aparaty szparkowe, a woda przez żyłki liści. Poniżej znajduje się tabela chloroplastów i ich organelli.
(obrazek)
Fotosynteza może zachodzić tylko w organizmach, które mają chlorofil. Chlorofil jest pigmentem roślinnym występującym w chloroplastach i może występować w postaci bakteriochlorofilu a, b, c, d, e oraz bakteriowirydyny. Chlorofil a i b występuje tylko w roślinach wyższych. Poniższa tabela przedstawia różnice w chlorofilu a i b.
(stół)
Proces fotosyntezy obejmuje dwie następujące po sobie serie reakcji, a mianowicie reakcję na światło i reakcję w ciemności. Jak sama nazwa wskazuje, reakcja zależna od światła jest również nazywana reakcją Hilla. Tymczasem ciemne reakcje nie zależą od światła i są określane jako cykl Calvina-Bensona.
Etapy reakcji świetlnej obejmują absorpcję światła i transport elektronów, rozszczepianie wody i tworzenie wysokoenergetycznego związku pośredniego ATP (fotofosforylacja). Wyniki reakcji świetlnej są następnie wykorzystywane w reakcji ciemności, która jest fazą biosyntetyczną.
Reakcja ciemności jest syntetyczną częścią fotosyntezy, co oznacza, że tworzenie energii następuje w reakcji ciemności. Ciemna reakcja zachodzi w zrębie przez szereg katalizowanych enzymów. Ciemna reakcja wiąże CO2 i syntetyzowanie węglowodanów lub cukru. Reakcja w ciemności zależy również od wyników reakcji świetlnej, a mianowicie ATP i NADPH.
Reakcja w ciemności jest również drogą do wiązania węgla w ciemności przez związki pośrednie, które powodują powstawanie cukrów i skrobi. Melvin Calvin i współpracownicy zastosowali radioaktywny CO-142 w fotosyntezie Clorella sp. (jednokomórkowe algi zielone). Szlak wiązania węgla jest następnie wykrywany za pomocą technik śledzenia radioaktywnego. To najwyraźniej występuje we wszystkich roślinach fotosyntetyzujących. Oto wykres reakcji ciemności lub cyklu Calvina.
(wykres)
