Ако животните и хората получават енергия от други живи същества чрез храната, растенията са организми, способни да осигурят собствена храна. Този процес се нарича фотосинтеза.
Веднъж научихме, че именно хлорофилът в растенията им позволява да фотосинтезират. Фотосинтезата е процес на анаболизъм, който е процес на подреждане или синтезиране на сложни молекули от различни прости молекули. Следователно анаболизмът се нарича също асимилация или синтез. Освен фотосинтезата, друг анаболен процес е хемосинтезата.
Въпреки че само някои организми имат хлорофил, фотосинтетичният процес е много важен за екосистемата, тъй като растенията са основният източник на цялата храна на Земята. Слънчевата енергия, уловена от автотрофни организми, ще бъде преработена в храна. Фотосинтезата също освобождава кислород в атмосферата, така че живите същества, включително хората, могат да дишат.
Как се случва фотосинтезата?
Но как протича процесът на фотосинтеза? От името, снимка означава временно използване на светлина синтез означава да произвежда. Тоест, простите молекули след това се преобразуват в сложни молекули с помощта на слънчева енергия.
Процесът на фотосинтеза превръща въглеродния диоксид и водата в енергия под формата на въглехидрати и кислород, използвайки хлорофил и слънчева светлина.
(Прочетете също: Познаване на характеристиките и видовете растителни клетки)
Този процес протича в зелените листа, а именно в мезофилните клетки. В мезофилните клетки има хлоропласти и в тях има грана. Фотосинтезата се среща и в зелените стъбла и някои части на цветята.
На листната повърхност има половин милион хлоропласти на квадратен метър. Въглеродният диоксид достига до хлоропластите през устицата, докато водата преминава през листните вени. По-долу е дадена диаграма на хлоропластите и техните органели.
(снимка)
Фотосинтезата може да се осъществи само в организми, които имат хлорофил. Хлорофилът е растителен пигмент, намиращ се в хлоропластите и може да бъде под формата на бактериохлорофил a, b, c, d, e и бактериовиридин. Хлорофил а и b се срещат само във висшите растения. Таблицата по-долу показва разликите в хлорофила a и b.
(таблица)
Процесът на фотосинтеза включва две последователни реакции, а именно светлината и тъмната реакция. Както подсказва името, зависимата от светлината реакция се нарича още реакция на Хил. Междувременно тъмните реакции не зависят от светлината и се наричат цикъл на Калвин-Бенсън.
Етапите на светлинната реакция включват поглъщане на светлина и пренос на електрони, разделяне на водата и образуване на високоенергийния ATP междинен продукт (фотофосфорилиране). След това резултатите от светлинната реакция се използват в тъмната реакция, която е биосинтетичната фаза.
Тъмната реакция е синтетична част от фотосинтезата, което означава, че образуването на енергия се случва в тъмната реакция. Тъмната реакция протича в стромата от поредица катализирани ензими. Тъмната реакция фиксира CO2 и синтезиране на въглехидрати или захар. Тъмната реакция зависи и от резултатите от светлинната реакция, а именно АТФ и НАДФН.
Тъмната реакция също е път за фиксиране на въглерода в тъмното чрез междинни съединения, които причиняват образуването на захари и нишестета. Мелвин Калвин и колеги са използвали радиоактивен CO-142 при фотосинтеза Clorella sp. (едноклетъчни зелени водорасли). След това пътят за фиксиране на въглерод се открива с помощта на техники за радиоактивно проследяване. Това очевидно се среща във всички фотосинтетични растения. Ето диаграма на тъмната реакция или цикъла на Калвин.
(диаграма)
