THE fotosinteza, izraz, ki pomeni "sintezo z uporabo svetlobe", je na splošno opredeljen kot postopek, s katerim organizem uspe dobiti hrano. Ta postopek se izvede zahvaljujoč sončni energiji, ki se zajame in pretvori v kemično energijo in se pojavi v tkivih, bogatih z kloroplasti, eno izmed najbolj aktivnih tkiv je klorofilni parenhim, ki ga najdemo v listih.
Preberite tudi: prehrana rastlin
→ Koraki fotosinteze
V rastlinah fotosinteza se zgodi v kloroplastih in je značilen po različnih kemijske reakcije opazili. Te reakcije lahko združimo v dva glavna procesa.
Svetlobne reakcije: se pojavijo v tilakoidni membrani (notranji sistem kloroplastnih membran).
reakcije fiksacije ogljika: se pojavijo v stromi kloroplasta (gosta tekočina znotraj organele).
Pri fotosintezi se uporablja ogljikov dioksid in sprošča kisik. Izmenjava plina z medijem se zgodi zaradi prisotnosti stoma.
→ Fotosistemi
Preden razumemo vsako reakcijo, ki poteka v fotosintezi, moramo vedeti, kje se nekatere od teh reakcij odvijajo. Svetlobne reakcije se denimo dogajajo v tilakoidni membrani, natančneje v t.i. fotosistemi.
Fotosistemi so enote v kloroplastih, v katere so vstavljeni klorofili a in b ter karotenoidi. V teh fotosistemih je mogoče zaznati dva dela, imenovana antenski kompleks in reakcijski center. V antenskem kompleksu najdemo molekule pigmenta, ki zajamejo svetlobno energijo in jo odpeljejo v reakcijski center, kraj, bogat z beljakovinami in klorofilom.
V procesu fotosinteze je mogoče preveriti prisotnost dveh fotosistemov, povezanih z elektronsko transportno verigo: o fotosistem I to je fotosistem II. Photosystem I absorbira svetlobo z valovnimi dolžinami 700 nm ali več, medtem ko Photosystem II absorbira valovne dolžine 680 nm ali manj. Omeniti velja, da je bila oznaka fotosistemov I in II dana po vrstnem redu njihovih odkritij.
→ svetlobne reakcije
Upoštevajte diagram z glavnimi točkami procesa fotosinteze.
Pri svetlobnih reakcijah na začetku svetlobna energija vstopi v fotosistem II, kjer se ujame in prenese v molekule klorofila P680 reakcijskega centra. Ta molekula klorofila je navdušena, njeni elektroni se napajajo in prenašajo iz klorofila proti elektronskemu akceptorju. Za vsak preneseni elektron ga nadomesti z elektronom iz procesa fotolize vode.
Pari elektronov zapustijo fotosistem I z elektronsko transportno verigo, kar pospešuje proizvodnjo ATP (velik vir kemijske energije) po postopku, znanem kot fotofosforilacija. Energija, ki jo absorbira fotosistem I, se prenese v molekule klorofila P700 reakcijskega centra. Energizirane elektrone zajame molekula koencima NADP + in jih v klorofilu nadomestijo elektroni iz fotosistema II. Energija, ki nastane v teh procesih, je shranjena v molekulah NADPH in ATP.
Preberite tudi: Kaj je ATP?
Zemljevid uma: Fotosinteza
* Če želite prenesti miselni zemljevid v PDF, Klikni tukaj!
→ fiksacija ogljika
Pri reakcijah fiksacije ogljika se navadijo NADPH in ATP, ki nastanejo prej v svetlobnih reakcijah zmanjšati ogljikov dioksid na organski ogljikov dioksid. Na tej stopnji se je pojavila vrsta reakcij Calvinov cikel. V tem ciklu tri molekule CO2 kombinirajo se s spojino, imenovano ribuloza-1,5-bisfosfat (RuBP), pri čemer tvorijo nestabilno vmesno spojino, ki se razgradi in tvori šest molekul 3-fosfoglicerata (PGA).
Nato se molekule PGA reducirajo na šest molekul gliceraldehid 3-fosfata (PGAL). Pet molekul PGAL se preuredi in tvori tri molekule RuBP. Takrat dobiček Calvinovega cikla dobi molekula PGAL, ki se bo uporabila za proizvodnjo saharoze in škroba.
→ enačba fotosinteze
Uravnoteženo enačbo za fotosintezo lahko opišemo na naslednji način:
Poglejte uravnoteženo enačbo fotosinteze.
Pomembno je poudariti, da v enačbi fotosinteze na splošno opazimo tvorbo glukoze kot proizvedenega ogljikovih hidratov. Vendar pa so v procesu fotosinteze prvi proizvedeni ogljikovi hidrati sladkorji, sestavljeni iz samo treh ogljikov.
→ Pomen fotosinteze za ekosistem
Fotosinteza je nedvomno bistvenega pomena za ekosisteme, saj je na primer odgovorna za oskrba s kisikom, ki ga večina živih bitij uporablja za procese pridobivanja energije (celično dihanje). Ne smemo pozabiti, da so fotosintetični organizmi del prve trofične ravni prehranjevalnih verig in mrež in so zato osnova v trofični verigi.
Pri fotosintezi lahko rastline in drugi fotosintetski organizmi pretvorijo sončno energijo v kemično energijo. Ko se porabi, energija, ki jo naberejo proizvajalci, preide na naslednjo trofično raven. Tako lahko sklepamo, da je za pravilno delovanje ekosistema odvisno od zajema sončne energije in njene pretvorbe v biomaso fotosintetskih organizmov.
Preberite tudi vi: prehranjevalna veriga in splet
→ Fotosinteza in kemosinteza
Fotosinteza in kemosinteza sta dve procesi, ki jih izvajajo avtotrofni organizmi. Kemosinteza izstopa kot proces, v katerem sončna energija ni potrebna. postopek, ki ga izvajajo številni organizmi, ki živijo v ekstremnih okoljih, kot so hidrotermalne odprtine v breznih oceanski. Pri kemosintezi se organske molekule sintetizirajo s pomočjo kemične energije iz anorganskih spojin. Pri fotosintezi pa pride do postopka, pri katerem organske spojine nastanejo z uporabo svetlobne energije, ki jo absorbirajo posebni pigmenti.
→ Povzetek fotosinteze
Fotosinteza je proces, pri katerem se sončna energija zajema in uporablja za proizvodnjo organskih molekul.
Fotosinteza poteka v kloroplastih.
Klorofil in karotenoidi so razporejeni v tilakoidih kloroplastov, v enotah, imenovanih fotosistemi.
Pri fotosintezi lahko opazimo dva koraka: svetlobne reakcije in reakcije fiksacije ogljika.
Na koncu fotosinteze nastanejo ogljikovi hidrati.
Fotosinteza zagotavlja, da je kisik na voljo okolju.
Fotosintetski organizmi so proizvajalci v prehranjevalni verigi.
Ma. Vanessa dos Santos