Fotosyntéza, v skratke, je proces využívania vody, oxidu uhličitého a slnečného žiarenia na výrobu cukru. Rastliny a iné fotosyntetické organizmy sa nazývajú producenti, pretože dokážu vyrobiť sacharidy na energiu bez toho, aby konzumovali iné organizmy. Proces fotosyntézy si vyžaduje špecializované bunkové štruktúry tzv chloroplasty zachytiť energiu zo slnka a premeniť ju na chemickú energiu.
1. Zelená farba listov je spôsobená chlorofylom.
Tieto zeleno-pigmentované molekuly žijú v chloroplastoch rastlinných buniek a absorbujú viditeľné svetlo pre fotosyntézu. Molekuly chlorofylu absorbujú všetky vlnové dĺžky svetla okrem zelenej, ale absorbujú hlavne červené a modré vlnové dĺžky. Rastliny vyzerajú zelené, pretože chlorofyl odráža zelené vlnové dĺžky svetla.
2. Dve hlavné časti chloroplastu sú grana a stroma.
Grana sú hromady oddelení v tvare disku, ktoré sú uzavreté v membráne. Tieto disky sa nazývajú tykaloidy a sú miestom, kde dochádza k reakciám závislým od svetla. Tekutina obklopujúca granu je stróma. Na svetle nezávislé reakcie prebiehajú v stróme.
3. Prvý stupeň fotosyntézy zachytáva energiu zo slnka na rozklad molekúl vody.
The reakcie závislé od svetla využívať a prenášať energiu rozdelením atómov vodíka a kyslíka. Elektróny sa pohybujú v transportnom reťazci elektrónov, kde prechádzajú pozdĺž radu proteínov, aby ich nakoniec vytvorili ATP, energia použitá v ďalšom štádiu fotosyntézy.
4. Druhou fázou fotosyntézy je Kalvínov cyklus.
Reakcie nezávislé od svetla využívajú energiu generovanú počas reakcií závislých od svetla na výrobu sacharidov v procese nazývanom Calvinov cyklus. Naraz sa pridá iba jedna molekula uhlíka. Energia udržuje cyklus v opakovaní procesu a tvorbe molekúl cukru obsahujúcich šesť uhlíkov.
5. Na výrobu jednej molekuly glukózy počas fotosyntézy je potrebných šesť molekúl vody a šesť molekúl oxidu uhličitého.
Okrem jednej molekuly glukózy, C6H12O6, reakcia 6H2O + 6CO2 tiež poskytuje šesť molekúl kyslíka, alebo 6O2. Kyslík je odpadový produkt fotosyntézy.
6. Rastliny majú špecializované tkanivá, ktoré napomáhajú fotosyntézu.
Voda je prijímaná koreňmi a transportovaná k listom špecializovaným tkanivom nazývaným xylém. Pretože listy majú chránený povlak, ktorý zabraňuje vysychaniu, musí oxid uhličitý prenikať cez póry tzv stomata. Kyslík opúšťa rastlinu cez prieduchy.
7. Molekuly glukózy sa spájajú a vytvárajú zložitejšie molekuly používané rastlinami.
Molekuly glukózy tvorené počas fotosyntézy sú jednoduché cukry, ktoré sú stavebnými kameňmi škrobov a celulózy. Rastliny používajú ako uloženú energiu škroby a tkanivá, ktoré tvoria štruktúru rastliny, sú vyrobené z celulózy.
8. Listy na jeseň menia farbu, pretože rastliny spomaľujú proces fotosyntézy.
Rastliny obsahujú iné pigmenty okrem chlorofylu. Keď sa rastliny pripravujú na zimu v chladnom alebo miernom podnebí, vytvárajú menej chlorofylu. Pretože je menej chlorofylu, ktorý odráža zelené svetlo, sú viditeľné farby ostatných pigmentov a listy majú namiesto zelenej farby hnedú, oranžovú, červenú alebo žltú farbu.
9. Rastliny nie sú jedinými organizmami, ktoré používajú fotosyntézu.
Producentom sú aj niektoré baktérie, ako napríklad sinice, a protisti, ako sú riasy. Tieto jednobunkové organizmy obsahujú chlorofyl a zvyčajne sa vyskytujú vo vodnom prostredí.
10. Opačným procesom fotosyntézy je bunkové dýchanie.
Bunkové dýchanie je proces využívania chemickej energie uloženej v cukroch. Reakcia je zrkadlovým obrazom fotosyntézy: glukóza + kyslík poskytuje oxid uhličitý + voda. Rovnako ako všetky živé veci, aj rastliny prechádzajú bunkovým dýchaním, aby získali energiu pre rast a reprodukciu.