Tyto fáze fotosyntézy lze rozdělit na základě množství slunečního světla rostlina přijímá. Fotosyntéza je proces, kterým se živí rostliny a řasy. Tento proces spočívá v přeměně světla na energii nezbytnou pro přežití.
Na rozdíl od lidí, kteří potřebují k přežití externí činitele, jako jsou zvířata nebo rostliny, si rostliny mohou prostřednictvím fotosyntézy vytvořit vlastní jídlo. Toto je známé jako autotrofní výživa.
Slovo fotosyntéza se skládá ze dvou slov: fotografie a syntéza. Fotografie znamená mix světla a syntézy. Proto tento proces doslova mění světlo na jídlo. Organismy, které jsou schopné syntetizovat látky a vytvářet potraviny, jakož i rostliny, řasy a některé bakterie, se označují jako autotrofy.
Fotosyntéza vyžaduje světlo, oxid uhličitý a vodu. Oxid uhličitý ze vzduchu vstupuje do listů rostliny skrze póry, které se v nich nacházejí. Na druhé straně je voda absorbována kořeny a pohybuje se, dokud nedosáhne listů a světlo je absorbováno pigmenty listů.
Během těchto fází vstupují do rostliny prvky fotosyntézy, voda a oxid uhličitý, a produkty fotosyntézy, kyslíku a cukru, opouštějí rostlinu.
Fáze / fáze fotosyntézy
Za prvé, energie světla je absorbována bílkovinami nalezenými v chlorofylu. Chlorofyl je pigment, který je přítomen v tkáních zelených rostlin; fotosyntéza se obvykle vyskytuje v listech, konkrétně v tkáni zvané mesophyll.
Každá buňka mezofilní tkáně obsahuje organismy zvané chloroplasty. Tyto organismy jsou určeny k provádění fotosyntézy. Struktury zvané thylakoidy, které obsahují chlorofyl, jsou seskupeny v každém chloroplastu.
Tento pigment absorbuje světlo, a proto je zodpovědný hlavně za první interakci mezi rostlinou a světlem.
V listech jsou malé póry zvané stomata. Jsou zodpovědné za umožnění šíření oxidu uhličitého v mezofilní tkáni a za kyslík unikající do atmosféry. Fotosyntéza tedy probíhá ve dvou fázích: světelná fáze a tmavá fáze.
- Lehká fáze
Světlá a tmavá fáze. Maulucioni, z Wikimedia Commons
K těmto reakcím dochází, pouze když je přítomno světlo a vyskytují se v tylakoidní membráně chloroplastů. V této fázi se energie, která pochází ze slunečního světla, mění na chemickou energii. Tato energie bude použita jako benzín, aby mohla sestavit molekuly glukózy.
Transformace na chemickou energii probíhá prostřednictvím dvou chemických sloučenin: ATP nebo molekuly, která ukládá energii, a NADPH, který nese redukované elektrony. Během tohoto procesu se molekuly vody přeměňují na kyslík, který v prostředí nalézáme.
Sluneční energie je přeměněna na chemickou energii v komplexu proteinů zvaných fotosystém. V chloroplastu jsou dva fotosystémy. Každý fotosystém má více proteinů, které obsahují směs molekul a pigmentů, jako je chlorofyl a karotenoidy, takže je možná absorpce slunečního světla.
Pigmenty fotosystémů zase fungují jako prostředek k nasměrování energie, když ji přesunují do reakčních center. Když světlo přitahuje pigment, přenáší energii na blízký pigment. Tento blízký pigment může také přenášet tuto energii na nějaký další blízký pigment a proces se opakuje postupně.
Tyto světelné fáze začínají ve fotosystému II. Zde se k rozdělení vody používá světelná energie.
Tento proces uvolňuje elektrony, vodík a kyslík a elektrony nabité energií se transportují do fotosystému I, kde se uvolňuje ATP. Při kyslíkové fotosyntéze je prvním elektronem dárce voda a vytvořený kyslík bude odpadem. V anoxygenní fotosyntéze se používá několik donorových elektronů.
Ve světelné fázi je světelná energie zachycena a dočasně uložena v chemických molekulách ATP a NADPH. ATP se rozloží, aby se uvolnila energie, a NADPH daruje své elektrony za účelem přeměny molekul oxidu uhličitého na cukry.
- Tmavá fáze
V temné fázi se zachytí oxid uhličitý z atmosféry, aby se upravil, když se do reakce přidá vodík.
Tato směs tedy bude tvořit uhlohydráty, které budou rostliny použity jako potrava. Říká se tomu temná fáze, protože světlo není přímo nutné, aby k ní došlo. Ale navzdory skutečnosti, že pro tyto reakce není nutné světlo, tento proces vyžaduje ATP a NADPH, které jsou vytvářeny ve světelné fázi.
Tato fáze se vyskytuje ve stromě chloroplastů. Oxid uhličitý vstupuje dovnitř listů skrz stromatu chloroplastu. Atomy uhlíku se používají k vytváření cukrů. Tento proces se provádí díky ATP a NADPH vytvořeným při předchozí reakci.
Reakce temné fáze
Nejprve je molekula oxidu uhličitého kombinována s molekulou uhlíkového receptoru zvanou RuBP, což vede k nestabilní 6-uhlíkové sloučenině.
Ihned se tato sloučenina rozdělí na dvě uhlíkové molekuly, které přijímají energii z ATP a produkují dvě molekuly nazývané BPGA.
Pak je jeden elektron z NADPH kombinován s každou z molekul BPGA za vzniku dvou molekul G3P.
Tyto molekuly G3P budou použity k vytvoření glukózy. Některé molekuly G3P budou také použity k doplnění a obnovení RuBP, které jsou nezbytné pro pokračování cyklu.
Význam fotosyntézy
Fotosyntéza je důležitá, protože produkuje potraviny pro rostliny a kyslík. Bez fotosyntézy by nebylo možné konzumovat mnoho ovoce a zeleniny, které jsou pro lidskou stravu nezbytné. Také mnoho zvířat konzumovaných lidmi nemohlo přežít bez krmení rostlin.
Na druhé straně kyslík produkovaný rostlinami je nezbytný pro přežití celého života na Zemi, včetně lidí. Fotosyntéza je také zodpovědná za udržování hladin kyslíku a oxidu uhličitého v atmosféře stabilní. Bez fotosyntézy by život na Zemi nebyl možný.
Reference
- Otevřete Stax. Přehled fotosyntézy. (2012). Rice University. Obnoveno z: cnx.org.
- Farabee, MJ. Fotosyntéza. (2007). Estrella Mountain CommunityCollege. Obnoveno z: 2.estrellamountain.edu.
- „Fotosyntéza“ (2007). McGraw Hill Encyclopedia of Science and Technology, 10. vydání. Svazek 13. Obnoveno z: en.wikipedia.org.
- Úvod do fotosyntézy. (2016). KhanAcademy. Obnoveno z: khanacademy.org.
- „Procesy závislostí světla“ (2016). BoundlessBiology. Obnoveno z: boundless.com.
- Berg, JM, Tymoczko, JL, a Stryer, L. (2002). "Accessorypigmentsfunnelenergyintoreakčního centra" Biochemistry. Obnoveno z: ncbi.nlm.nih.gov.
- Koning, RE (1994) "Calvinův cyklus". Obnoveno z: plantphys.info.
- Fotosyntéza v rostlinách. FotosyntézaVzdělávání. Obnoveno z: photosynthesiseducation.com.
- „Co by se stalo, kdyby neměl fotosyntézu?“ Kalifornská univerzita, Santa Barbara. Obnoveno z: scienceline.ucsb.edu.