Fotosyntéza je proces, pri ktorom rastliny a niektoré baktérie využívajú slnečnú energiu na výrobu cukru. Tento proces premieňa svetelnú energiu na chemickú, ktorá sa ukladá v cukroch. Tento proces je dôležitý z dvoch dôvodov. Po prvé, fotosyntéza poskytuje energiu, ktorú používajú všetky ostatné organizmy na prežitie. Po druhé, fotosyntéza odstraňuje oxid uhličitý z atmosféry a nahrádza ho kyslíkom, ktorý udržuje život. Tento proces zahŕňa tri základné reaktanty a produkuje tri kľúčové produkty.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Reaktantmi pre fotosyntézu sú svetelná energia, voda, oxid uhličitý a chlorofyl, zatiaľ čo produktmi sú glukóza (cukor), kyslík a voda.
Fotosyntetické reaktanty
Fotosyntetický proces vyžaduje niekoľko jednoduchých reaktantov. Voda je prvý požadovaný reaktant. Rastlina získava vodu prostredníctvom koreňového systému. Ďalším požadovaným reaktantom je oxid uhličitý. Rastlina absorbuje tento plyn cez svoje listy. Konečným požadovaným reaktantom je svetelná energia. Rastlina absorbuje túto energiu prostredníctvom zelených pigmentov, ktoré sa nazývajú chlorofyl. Tento chlorofyl sa nachádza v chloroplastoch rastliny.
Výrobky z fotosyntézy
Fotosyntetickým procesom sa vyrába niekoľko produktov. Prvým produktom a hlavným dôvodom tohto procesu je jednoduchý cukor. Tento cukor, nazývaný glukóza, je konečným výsledkom premeny slnečnej energie na chemickú. Predstavuje uloženú energiu, ktorú môže rastlina využiť alebo spotrebovať inými organizmami. Kyslík je tiež produktom fotosyntézy. Tento kyslík sa uvoľňuje do atmosféry cez listy rastliny. Voda je tiež produktom fotosyntézy. Táto voda sa vyrába z atómov kyslíka v molekulách oxidu uhličitého. Molekuly kyslíka uvoľňované do atmosféry pochádzajú výlučne z pôvodných molekúl vody, nie z molekúl oxidu uhličitého.
Proces závislý od svetla
Fotosyntéza je dvojstupňový proces. Prvý stupeň sa nazýva proces závislý od svetla alebo svetelné reakcie, pretože vyžaduje slnečné svetlo. Počas tejto fázy sa svetelná energia premieňa na adenozíntrifosfát (ATP) a NADPH. ATP predstavuje uloženú chemickú energiu. Tieto produkty svetelnej reakcie potom rastlina použije v druhej fáze procesu fotosyntézy.
Proces nezávislý od svetla
Druhou fázou procesu fotosyntézy je proces nezávislý od svetla alebo tmavé reakcie. Počas tejto fázy sa ATP a NADPH používajú na prerušenie chemických väzieb a na vytvorenie nových. Väzby molekúl oxidu uhličitého sú prerušené; toto umožňuje väzbu atómov uhlíka na niektoré z molekúl vody za vzniku glukózy. Atómy kyslíka z oxidu uhličitého sú naviazané na voľné atómy vodíka; toto spojenie produkuje vodu. Voľné atómy kyslíka z pôvodných molekúl vody sa uvoľňujú do atmosféry.
Celkový proces
Pri pohľade na celok fotosyntetický proces využíva 12 molekúl vody, šesť oxidu uhličitého molekúl a svetelnej energie na výrobu jednej molekuly glukózy, šiestich molekúl vody a šiestich kyslíka molekuly. Toto môže byť vyjadrené nasledujúcou chemickou rovnicou:
12H_2O + 6CO_2 + \ text {svetelná energia} = C_6H_ {12} O_6 + 6H_2O + 6O_2
Je dôležité mať na pamäti, že výsledný kyslík sa vyrába z pôvodných molekúl vody, nie z oxidu uhličitého. Toto rozlíšenie je dôležité pri zvažovaní anoxygénnej fotosyntézy.