Zatiaľ čo ľudia a zvieratá jedia rastliny a iné živočíchy ako potravu, rastliny si môžu vyrábať jedlo pomocou svetla a procesu nazývaného fotosyntéza. Fotosyntéza je proces, pri ktorom rastliny vyrábajú potravu pomocou oxidu uhličitého, vody a slnečného svetla.
Čo je fotosyntéza?
Fotosyntéza je možno veľké slovo, ale dá sa rozdeliť na dve menšie slová: „fotka“a „syntéza“. Fotografia znamená svetlo a syntéza znamená dať dokopy. Hoci tento proces môže byť komplikovaný, dá sa jednoducho napísať pomocou nasledujúcej slovnej rovnice:
Ako prebieha fotosyntéza
Fotosyntéza prebieha v listoch rastlín, kde v bunkách žijú chloroplasty. Fotosyntéza má dve fázy. Prvý stupeň potrebuje svetlo a druhý nie. Skôr ako pochopíte proces fotosyntézy, musíte pochopiť viac o chloroplastoch.
Chloroplasty
Rovnako ako ľudia, aj rastliny sa skladajú z tisícok buniek. Na rozdiel od živočíšnych buniek majú rastliny špeciálnu štruktúru nazývanú chloroplasty, kde prebieha fotosyntéza.
Chloroplasty sú malé guľôčky oválneho tvaru nachádzajúce sa vo vnútri rastlinných buniek. Niekedy rastlinné bunky obsahujú iba niekoľko chloroplastov, zatiaľ čo iné zaberajú celý priestor vo vnútri bunky. Chloroplasty majú veľa vrstiev. Vonkajšia vrstva je hladká, zatiaľ čo vnútro chloroplastu obsahuje niekoľko dôležitých kúskov.
Vnútri chloroplastu je zbierka vreciek plných chlorofylu nazývaných tylakoidy, ktoré plávajú v tekutine nazývanej stróma. Tylakoidy vyzerajú ako stohy palaciniek. Chlorofyl dodáva rastlinám zelenú farbu a pomáha rastlinám absorbovať energiu zo slnečného žiarenia.
Prvá fáza: Reakcie závislé od svetla
Prvá fáza fotosyntézy sa nazýva fáza reakcií závislých od svetla. Toto štádium prebieha v tylakoidoch chloroplastov a môže nastať len vtedy, keď je k dispozícii slnečné svetlo.
- Slnečné svetlo dopadá na chlorofyl v chloroplastoch a excituje elektróny.
- Vzbudené elektróny sa uvoľňujú z chlorofylu.
- Keďže jeden elektrón práve opustil chlorofyl, musí byť vymenený. Molekula vody sa v tylakoidoch rozdelí na kyslík (O2) a vodíkový ión (H+).
- Voľné elektróny potom prechádzajú chemickou reakciou za vzniku ATP a NADPH, čo sú obe molekuly energie potrebné pre druhú fázu fotosyntézy.
Druhá etapa: Calvinov cyklus
Druhá fáza fotosyntézy, nazývaná Calvinov cyklus, prebieha v stróme chloroplastov. Pre Calvinov cyklus nie je potrebné slnečné svetlo. Oxid uhličitý a energia z ATP a NADPH vytvárajú glukózu. Glukóza je jednoduchý cukor, ktorý rastliny ukladajú ako energiu a môžu sa premeniť na iné zložky, ako je škrob a celulóza, ktoré sú dôležité pre bunkovú štruktúru.
- Oxid uhličitý zo vzduchu sa absorbuje cez otvory v listoch rastliny.
- Molekula oxidu uhličitého sa viaže na jednoduchý cukor nazývaný RuBP.
- Prostredníctvom štvorstupňovej chemickej reakcie sa oxid uhličitý a molekula RuBP kombinujú s ATP a NADPH z prvej fázy a vytvárajú molekulu glukózy.
Nasledujúce video ukazuje proces od začiatku do konca:
Fotosyntéza je dôležitá
Fotosyntéza je chrbtovou kosťou života na Zemi. Ľudia nemôžu žiť bez kyslíka. Kyslík, ktorý rastliny produkujú počas fotosyntézy, sa uvoľňuje do vzduchu, ktorý ľudia dýchajú každý deň. Keď ľudia dýchajú kyslík, uvoľňujú oxid uhličitý. Rastliny využívajú oxid uhličitý v procese fotosyntézy. Rastliny sú teda zodpovedné za vyrovnávanie hladín kyslíka a oxidu uhličitého vo vzduchu. Niektoré rastliny navyše ukladajú glukózu produkovanú počas fotosyntézy v plodoch a koreňoch. Niektoré z týchto plodov a koreňov sú jablká, mrkva, jahody a iné chutné jedlá, ktoré ľudia radi jedia.
