Fotosinteza, ukratko, je postupak korištenja vode, ugljičnog dioksida i sunčeve svjetlosti za proizvodnju šećera. Biljke i drugi fotosintetski organizmi nazivaju se proizvođačima, jer mogu stvoriti ugljikohidrate za energiju bez trošenja drugih organizama. Proces fotosinteze zahtijeva specijalizirane stanične strukture tzv kloroplasti za hvatanje energije sunca i pretvaranje u kemijsku energiju.
1. Za zelenu boju lišća zaslužan je klorofil.
Te zeleno-pigmentirane molekule žive u kloroplastima biljnih stanica i upijaju vidljivu svjetlost za fotosintezu. Molekule klorofila apsorbiraju sve valne duljine svjetlosti, osim zelene, ali uglavnom apsorbiraju crvene i plave valne duljine. Biljke se čine zelene jer klorofil odražava zelene valne duljine svjetlosti.
2. Dva glavna dijela kloroplasta su grana i stroma.
Grana su hrpe odjeljaka u obliku diska koji su zatvoreni unutar membrane. Ti se diskovi nazivaju tikaloidi i mjesto su na kojem se javljaju reakcije ovisne o svjetlu. Tekućina koja okružuje granu je stroma. Svjetlosno neovisne reakcije odvijaju se u stromi.
3. Prva faza fotosinteze zahvaća energiju sunca za razgradnju molekula vode.
The reakcije ovisne o svjetlu iskoristiti i prenijeti energiju razdvajanjem atoma vodika i kisika. Elektroni se kreću kroz lanac transporta elektrona gdje prolaze niz niza proteina da bi na kraju nastali ATP, energija koja se koristi u sljedećem stupnju fotosinteze.
4. Drugi stupanj fotosinteze je Calvinov ciklus.
Svjetlosno neovisne reakcije iskoristite energiju koja se stvara tijekom reakcija ovisnih o svjetlu za stvaranje ugljikohidrata u procesu koji se naziva Calvinov ciklus. Dodaje se po jedna molekula ugljika. Energija održava ciklus ponavljanjem procesa i stvaranjem molekula šećera koji sadrže šest ugljika.
5. Za stvaranje jedne molekule glukoze tijekom fotosinteze potrebno je šest molekula vode i šest molekula ugljičnog dioksida.
Uz jednu molekulu glukoze, C6H12O6, reakcija 6H2O + 6CO2 također daje šest molekula kisika ili 6O2. Kisik je otpadni proizvod fotosinteze.
6. Biljke imaju specijalizirana tkiva koja pomažu fotosintezi.
Voda se uzima korijenjem i transportira do lišća specijaliziranim tkivom zvanim ksilem. Budući da lišće ima zaštićeni premaz kako bi se spriječilo isušivanje, ugljični dioksid mora ući kroz tzv. Pore stomati. Kisik izlazi iz biljke putem stomata.
7. Molekule glukoze spajaju se i tvore složenije molekule koje biljke koriste.
Molekule glukoze nastale tijekom fotosinteze jednostavni su šećeri koji su gradivni blokovi škroba i celuloze. Biljke koriste škrob kao uskladištenu energiju, a tkiva koja čine strukturu biljke izrađena su od celuloze.
8. Lišće u jesen mijenja boju jer biljke usporavaju proces fotosinteze.
Biljke sadrže i druge pigmente, osim klorofila. Kada se biljke pripremaju za zimu u hladnoj ili umjerenoj klimi, stvaraju manje klorofila. Budući da je manje klorofila koji odražava zelenu svjetlost, boje ostalih pigmenata postaju vidljive, a lišće se umjesto zelene čini smeđom, narančastom, crvenom ili žutom.
9. Biljke nisu jedini organizmi koji koriste fotosintezu.
Neke bakterije, poput cijanobakterija, i protisti, poput algi, također su proizvođači. Ovi jednostanični organizmi sadrže klorofil i obično se nalaze u vodenom okruženju.
10. Obrnuti proces fotosinteze je stanično disanje.
Stanično disanje je postupak korištenja kemijske energije pohranjene u šećerima. Reakcija je zrcalna slika fotosinteze: glukoza + kisik daje ugljični dioksid + vodu. Kao i sva živa bića, i biljke prolaze staničnim disanjem da bi dobile energiju za rast i razmnožavanje.
