Tri stupne fotosyntézy

Rastliny a riasy pôsobia ako potravinová banka sveta vďaka svojej úžasnej fotosyntetickej sile. V procese fotosyntézy slnečné žiarenie zhromažďujú živé organizmy a používa sa na výrobu glukózy a ďalších energeticky bohatých zlúčenín na uhlíku.

Vedci považujú tri fázy procesu za zaujímavé a: Centrum pre bioenergiu a fotosyntézu na Arizonskej štátnej univerzite dokonca obhajuje dôležitosť fotosyntézy v porovnaní s inými biologickými procesmi.

TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)

Proces výmeny energie vo fotosyntéze je vyjadrený ako 6H₂O + 6CO₂ + svetelná energia → C₆H₁₂O₆ (glukóza: jednoduchý cukor) + 6O₂ (kyslík).

Fotosyntéza je zložitý proces, ktorý možno rozdeliť do dvoch alebo viacerých stupňov, napríklad na svetlo závislé a na svetle nezávislé reakcie. Trojstupňový model fotosyntézy začína absorpciou slnečného žiarenia a končí produkciou glukózy.

Rastliny, riasy a určité baktérie sú klasifikované ako autotrofy, čo znamená, že sú schopní uspokojiť svoje výživové potreby pomocou fotosyntézy. Autotrofy sú v spodnej časti

Jedlo nie je jediným príspevkom fotosyntézy. Uložená energia v fosílne palivá a drevo sa používa na vykurovanie domácností, firiem a priemyselných odvetví. Vedci študujú fázy fotosyntézy, aby sa dozvedeli viac o tom, ako autotrofy využívajú slnečnú energiu a oxid uhličitý na výrobu organických zlúčenín. Zistenia výskumu by mohli viesť k novým metódam pestovania plodín a k zvýšeniu výnosov.

Keď lúč slnečného žiarenia zasiahne zelenú listnatú rastlinu, dá sa do pohybu proces fotosyntézy.

Prvý krok fotosyntézy nastáva v chloroplasty rastlinných buniek. Svetelné fotóny sú absorbované pigmentom nazývaným chlorofyl, ktorý je hojne zastúpený v tylakoidnej membráne každého chloroplastu. Chlorofyl sa na oko javí ako zelená, pretože neabsorbuje zelené vlny na svetelnom spektre. Namiesto toho ich odráža, takže to je farba, ktorú vidíte.

Rastliny prijímajú oxid uhličitý prostredníctvom svojich stomata (mikroskopické otvory v tkanive) na použitie pri fotosyntéze. Rastliny sa šíria a doplňujú kyslík vo vzduchu a oceáne.

Po absorpcii sálavej energie zo slnečného žiarenia prevádza rastlina svetelnú energiu na využiteľnú formu chemickej energie na palivo pre bunky rastliny.

V reakcie závislé od svetla dôjde v druhej fáze procesu fotosyntézy, elektróny sa nadchnú a odštiepia sa od molekúl vody, pričom kyslík zostane ako vedľajší produkt. Vodíkové elektróny molekuly vody sa potom pohybujú do reakčného centra v molekule chlorofylu.

V reakčnom centre elektrón prechádza pozdĺž transportného reťazca a pomáha mu enzým ATP syntáza. Energia sa stráca, keď excitovaný elektrón klesá na nižšie energetické hladiny. Energia z elektrónov sa prenáša do adenozíntrifosfát (ATP) a redukovaný nikotínamid adenín dinukleotid fosfát (NADPH), ktorý sa bežne označuje ako „energetická mena“ buniek.

Posledná etapa procesu fotosyntézy je známa ako Calvin-Bensonov cyklus, v ktorom rastlina využíva na premenu ATP a NADPH atmosférický oxid uhličitý a vodu z pôdy. Chemické reakcie, ktoré tvoria Calvin-Bensonov cyklus, sa vyskytujú v stróme chloroplastu.

Táto fáza procesu fotosyntézy je nezávislý od svetla a môže sa stať aj v noci.

ATP a NADPH majú krátku trvanlivosť a musí ich závod prevádzať a skladovať. Energia z molekúl ATP a NADPH umožňuje bunke využívať alebo „fixovať“ atmosférický oxid uhličitý, čo vedie k produkcii cukru, mastných kyselín a glycerolu v tretej fáze fotosyntézy. Energia, ktorú rastlina okamžite nepotrebuje, sa uskladňuje na neskoršie použitie.