THE fotosyntéza, termín znamenající „syntézu pomocí světla“, je obecně definován jako proces, kterým se organismu podaří získat potravu. Tento proces probíhá díky sluneční energii, která je zachycena a přeměněna na chemickou energii a vyskytuje se v tkáních bohatých na chloroplasty, jednou z nejaktivnějších tkání je chlorofylový parenchyma nacházející se v listech.
Přečtěte si také: rostlinná výživa
→ Kroky fotosyntézy
U rostlin fotosyntéza dochází v chloroplastech a vyznačuje se různými chemické reakce pozorováno. Tyto reakce lze rozdělit do dvou hlavních procesů.
Světelné reakce: vyskytují se v tylakoidní membráně (vnitřní membránové systémy chloroplastů).
reakce fixace uhlíku: vyskytují se ve stromatu chloroplastů (hustá tekutina uvnitř organely).
Při fotosyntéze se používá oxid uhličitý a uvolňuje se kyslík. Výměna plynu s médiem probíhá díky přítomnosti průduchů.
→ Fotosystémy
Než pochopíme každou reakci, která probíhá ve fotosyntéze, musíme vědět, kde se některé z těchto reakcí odehrávají. Světelné reakce probíhají například v tylakoidní membráně, přesněji v tzv fotosystémy.
Fotosystémy jsou jednotky v chloroplastech, do nichž jsou vloženy chlorofyly a a b a karotenoidy. V těchto fotosystémech je možné vnímat dvě části zvané komplex antény a reakční centrum. V komplexu antén se nacházejí molekuly pigmentu, které zachycují světelnou energii a odvádějí ji do reakčního centra, místa bohatého na bílkoviny a chlorofyl.
V procesu fotosyntézy je možné ověřit přítomnost dvou fotosystémů propojených elektronovým transportním řetězcem: o fotosystém I to je fotosystém II. Photosystem I absorbuje světlo s vlnovými délkami 700 nm nebo více, zatímco Photosystem II absorbuje vlnové délky 680 nm nebo méně. Je pozoruhodné, že označení fotosystémů I a II bylo dáno v pořadí podle jejich objevů.
→ světelné reakce
Všimněte si diagramu s hlavními body procesu fotosyntézy.
Při světelných reakcích nejprve světelná energie vstupuje do fotosystém II, kde je zachycen a přenášen na molekuly chlorofylu P.680 reakčního centra. Tato molekula chlorofylu je vzrušená, její elektrony jsou napájeny energií a transportovány z chlorofylu směrem k akceptoru elektronů. Pro každý přenesený elektron je nahrazen elektronem z procesu fotolýzy vody.
Páry elektronů opouštějí fotosystém I elektronovým transportním řetězcem, který zvyšuje produkci ATP (velký zdroj chemické energie) procesem známým jako fotofosforylace. Energie absorbovaná fotosystémem I se přenáší na molekuly chlorofylu P.700 reakčního centra. Energetické elektrony jsou zachyceny molekulou koenzymu NADP + a nahrazeny v chlorofylu elektrony z fotosystému II. Energie vytvořená v těchto procesech je uložena v molekulách NADPH a ATP.
Přečtěte si také: Co je ATP?
Myšlenková mapa: fotosyntéza
* Chcete-li stáhnout myšlenkovou mapu v PDF, Klikněte zde!
→ uhlíková fixace
Při reakcích fixace uhlíku jsou NADPH a ATP produkované dříve při světelných reakcích zvyklé snížit oxid uhličitý na organický oxid uhličitý. V této fázi se nazývá řada reakcí Calvinův cyklus. V tomto cyklu tři molekuly CO2 kombinují se se sloučeninou zvanou ribulóza-1,5-bisfosfát (RuBP) a tvoří nestabilní meziproduktovou sloučeninu, která se rozpadá a produkuje šest molekul 3-fosfoglycerátu (PGA).
Molekuly PGA se poté redukují na šest molekul glyceraldehyd-3-fosfátu (PGAL). Pět molekul PGAL se přeskupí a vytvoří tři molekuly RuBP. Zisk Calvinova cyklu je pak molekulou PGAL, která se použije pro výrobu sacharózy a škrobu.
→ fotosyntetická rovnice
Vyváženou rovnici pro fotosyntézu lze popsat následovně:
Podívejte se na vyváženou rovnici fotosyntézy.
Je důležité zdůraznit, že obecně je tvorba glukózy jako produkovaného sacharidu pozorována ve fotosyntetické rovnici. V procesu fotosyntézy jsou však první vyrobené sacharidy cukry složené pouze ze tří uhlíků.
→ Důležitost fotosyntézy pro ekosystém
Fotosyntéza je nepochybně nezbytná pro ekosystémy, protože je odpovědná například za přívod kyslíku, který používá většina živých bytostí k procesům získávání energie (buněčné dýchání). Nesmíme zapomínat, že fotosyntetické organismy jsou součástí první trofické úrovně potravinových řetězců a sítí, a jsou tedy základnou v trofickém řetězci.
Při fotosyntéze jsou rostliny a další fotosyntetické organismy schopné přeměňovat sluneční energii na chemickou energii. Když je spotřebována, energie akumulovaná producenty přechází na další trofickou úroveň. Můžeme tedy dojít k závěru, že pro správné fungování ekosystému závisí na zachycení sluneční energie a její přeměně na biomasu fotosyntetických organismů.
Přečtěte si také: potravinový řetězec a web
→ Fotosyntéza a chemosyntéza
Fotosyntéza a chemosyntéza jsou dva procesy prováděné autotrofními organismy. Chemosyntéza vyniká jako proces, při kterém není potřeba sluneční energie. proces prováděný mnoha organismy, které žijí v extrémním prostředí, jako jsou hydrotermální průduchy v propastech oceánský. Při chemosyntéze jsou organické molekuly syntetizovány pomocí chemické energie z anorganických sloučenin. Ve fotosyntéze zase existuje proces, při kterém se organické sloučeniny tvoří pomocí světelné energie absorbované speciálními pigmenty.
→ Souhrn fotosyntézy
Fotosyntéza je proces, při kterém je sluneční energie zachycena a použita k výrobě organických molekul.
Fotosyntéza probíhá v chloroplastech.
Chlorofyl a karotenoidy jsou uspořádány v tylakoidech chloroplastů, v jednotkách nazývaných fotosystémy.
Ve fotosyntéze lze pozorovat dva kroky: reakce světla a reakce fixace uhlíku.
Na konci fotosyntézy se produkují sacharidy.
Fotosyntéza zajišťuje, že kyslík je dodáván do životního prostředí.
Fotosyntetické organismy jsou producenty v potravinovém řetězci.
Autor: Vanessa dos Santos
