Fotosintezana kratko je postopek uporabe vode, ogljikovega dioksida in sončne svetlobe za proizvodnjo sladkorja. Rastline in druge fotosintetske organizme imenujemo proizvajalci, ker lahko tvorijo ogljikove hidrate za energijo, ne da bi porabili druge organizme. Proces fotosinteze zahteva specializirane celične strukture, imenovane kloroplasti da zajame sončno energijo in jo pretvori v kemično energijo.
1. Zelena barva listov je posledica klorofila.
Te zeleno pigmentirane molekule živijo v kloroplastih rastlinskih celic in absorbirajo vidno svetlobo za fotosintezo. Molekule klorofila absorbirajo vse valovne dolžine svetlobe, razen zelene, v glavnem pa absorbirajo rdeče in modre valovne dolžine. Rastline so videti zelene, ker klorofil odseva zelene valovne dolžine svetlobe.
2. Dva glavna dela kloroplasta sta grana in stroma.
Grana so skladi predelkov v obliki diska, ki so zaprti znotraj membrane. Ti diski se imenujejo tikaloidi in so mesto, kjer se pojavijo svetlobno odvisne reakcije. Tekočina, ki obdaja grano, je stroma. Svetlobno neodvisne reakcije potekajo v stromi.
3. Prva stopnja fotosinteze zajema energijo sonca za razgradnjo molekul vode.
The svetlobno odvisne reakcije izkoristite in prenesite energijo z ločevanjem atomov vodika in kisika. Elektroni se premikajo skozi verigo prenosa elektronov, kjer jih prenašajo po vrsti beljakovin, da sčasoma nastanejo ATP, energija, uporabljena v naslednji fazi fotosinteze.
4. Druga stopnja fotosinteze je Calvinov cikel.
Od svetlobe neodvisne reakcije uporabite energijo, ki nastane med svetlobno odvisnimi reakcijami, za izdelavo ogljikovih hidratov v procesu, imenovanem Calvinov cikel. Naenkrat se doda ena molekula ogljika. Energija ohranja cikel, da se postopek ponovi in ustvari molekule sladkorja, ki vsebujejo šest ogljikovih atomov.
5. Za izdelavo ene molekule glukoze med fotosintezo potrebuje šest molekul vode in šest molekul ogljikovega dioksida.
Poleg ene molekule glukoze C6H12O6reakcija 6H2O + 6CO2 daje tudi šest molekul kisika ali 6O2. Kisik je odpadni produkt fotosinteze.
6. Rastline imajo specializirana tkiva, ki pomagajo pri fotosintezi.
Vodo prevzamejo korenine in jo s pomočjo specializiranega tkiva, imenovanega ksilem, prepeljejo do listov. Ker imajo listi zaščiteno prevleko, ki preprečuje izsušitev, mora ogljikov dioksid vstopiti skozi pok stomata. Kisik iz rastline izstopi skozi stomate.
7. Molekule glukoze se združijo in tvorijo bolj zapletene molekule, ki jih uporabljajo rastline.
Molekule glukoze, ki nastanejo med fotosintezo, so preprosti sladkorji, ki so gradniki škroba in celuloze. Rastline škrob uporabljajo kot shranjeno energijo, tkiva, ki tvorijo rastlinsko strukturo, pa so narejena iz celuloze.
8. Listi jeseni spremenijo barvo, ker rastline upočasnijo proces fotosinteze.
Rastline vsebujejo druge pigmente, razen klorofila. Ko se rastline na zimo pripravijo v hladnem ali zmernem podnebju, naredijo manj klorofila. Ker je manj klorofila, ki odbija zeleno svetlobo, postanejo vidne barve drugih pigmentov in listi so namesto zeleni videti rjavi, oranžni, rdeči ali rumeni.
9. Rastline niso edini organizmi, ki uporabljajo fotosintezo.
Nekatere bakterije, na primer cianobakterije, in protisti, na primer alge, so tudi proizvajalci. Ti enocelični organizmi vsebujejo klorofil in jih običajno najdemo v vodnem okolju.
10. Povratni proces fotosinteze je celično dihanje.
Celično dihanje je postopek uporabe kemične energije, shranjene v sladkorjih. Reakcija je zrcalna slika fotosinteze: glukoza + kisik daje ogljikov dioksid + vodo. Kot vsa živa bitja tudi rastline skozi celično dihanje pridobivajo energijo za rast in razmnoževanje.