Rostliny a řasy fungují jako potravinová banka světa díky své úžasné fotosyntetické síle. V procesu fotosyntézy se sluneční světlo shromažďuje živými organismy a používá se k výrobě glukózy a dalších energeticky bohatých sloučenin na bázi uhlíku.
Vědci považují tři fáze procesu za zajímavé, a Centrum pro bioenergii a fotosyntézu na Arizonské státní univerzitě dokonce tvrdí o důležitosti fotosyntézy ve srovnání s jinými biologickými procesy.
TL; DR (příliš dlouhý; Nečetl)
Proces výměny energie ve fotosyntéze je vyjádřen jako 6H2O + 6CO2 + světelná energie → C6H12Ó6 (glukóza: jednoduchý cukr) + 6O2 (kyslík).
Co je to fotosyntéza?
Fotosyntéza je složitý proces, který lze rozdělit do dvou nebo více stupňů, jako jsou reakce závislé na světle a nezávislé na světle. Třístupňový model fotosyntézy začíná absorpcí slunečního světla a končí produkcí glukózy.
Rostliny, řasy a některé bakterie jsou klasifikovány jako autotrofy, což znamená, že jsou schopni uspokojit své nutriční potřeby pomocí fotosyntézy. Autotrofy jsou ve spodní části
Jídlo není jediným příspěvkem fotosyntézy. Uložená energie v fosilní paliva a dřevo se používá k vytápění domů, podniků a průmyslových odvětví. Vědci studují fáze fotosyntézy, aby se dozvěděli více o tom, jak autotrofy využívají sluneční energii a oxid uhličitý k výrobě organických sloučenin. Zjištění výzkumu by mohla vést k novým metodám produkce plodin a ke zvýšení výnosů.
Proces fotosyntézy: Fáze 1: Sklizeň radiační energie
Když paprsek slunečního světla zasáhne zelenou listovou rostlinu, spustí se proces fotosyntézy.
První krok fotosyntézy nastává v chloroplasty rostlinných buněk. Světelné fotony jsou absorbovány pigmentem zvaným chlorofyl, který je hojně obsažen v tylakoidní membráně každého chloroplastu. Chlorofyl vypadá na oko zeleně, protože neabsorbuje zelené vlny ve světelném spektru. Místo toho je odráží, takže to je barva, kterou vidíte.
Rostliny přijímají oxid uhličitý prostřednictvím svých průduchy (mikroskopické otvory ve tkáni) pro použití při fotosyntéze. Rostliny se šíří a doplňují kyslík ve vzduchu a oceánu.
Fáze 2: Konverze radiační energie
Poté, co je absorbována sálavá energie ze slunečního záření, rostlina přeměňuje světelnou energii na použitelnou formu chemické energie, která pohání buňky rostliny.
v reakce závislé na světle během druhé fáze procesu fotosyntézy dochází k excitaci elektronů a jejich odštěpení od molekul vody, přičemž kyslík zůstává jako vedlejší produkt. Elektrony vodíku molekuly vody se poté přesunou do reakčního centra v molekule chlorofylu.
V reakčním centru prochází elektron podél transportního řetězce, podporovaný enzymem ATP syntáza. Energie se ztrácí, když excitovaný elektron klesá na nižší energetické hladiny. Energie z elektronů se přenáší do adenosintrifosfát (ATP) a redukovaný nikotinamid adenin dinukleotid fosfát (NADPH), běžně označovaný jako „energetická měna“ buněk.
Fáze 3: Ukládání radiační energie
Poslední fáze procesu fotosyntézy je známá jako Calvin-Bensonův cyklus, ve kterém rostlina využívá atmosférický oxid uhličitý a vodu z půdy k přeměně ATP a NADPH. Chemické reakce, které tvoří Calvin-Bensonův cyklus, se vyskytují ve stromatu chloroplastu.
Tato fáze procesu fotosyntézy je nezávislý na světle a může se to stát i v noci.
ATP a NADPH mají krátkou trvanlivost a musí je závod převést a uskladnit. Energie z molekul ATP a NADPH umožňuje buňce využívat nebo „fixovat“ atmosférický oxid uhličitý, což vede k produkci cukru, mastných kyselin a glycerolu ve třetí fázi fotosyntézy. Energie, kterou rostlina okamžitě nepotřebuje, je uložena pro pozdější použití.