Medtem ko ljudje in živali jedo rastline in druge živali kot hrano, lahko rastline hrano proizvajajo s pomočjo svetlobe in procesa, imenovanega fotosinteza. Fotosinteza je proces, v katerem rastline proizvajajo hrano z uporabo ogljikovega dioksida, vode in sončne svetlobe.
Kaj je fotosinteza?
Fotosinteza je morda velika beseda, vendar jo je mogoče razdeliti na dve manjši besedi: "fotografija" in "sinteza." Fotografija pomeni svetlobo, sinteza pa sestavljanje. Čeprav je postopek lahko zapleten, ga je mogoče preprosto zapisati z naslednjo besedno enačbo:
Kako poteka fotosinteza
Fotosinteza poteka v listih rastlin, kjer kloroplasti živijo v celicah. Pri fotosintezi obstajata dve stopnji. Prva stopnja potrebuje svetlobo, druga pa ne. Preden lahko razumete proces fotosinteze, morate razumeti več o kloroplastih.
kloroplasti
Tako kot ljudje so tudi rastline sestavljene iz tisočih celic. Za razliko od živalskih celic imajo rastline posebno strukturo, imenovano kloroplasti, kjer poteka fotosinteza.
Kloroplasti so drobni madeži ovalne oblike, ki jih najdemo v rastlinskih celicah. Včasih imajo rastlinske celice le nekaj kloroplastov, druge pa zavzamejo ves prostor v celici. Kloroplasti imajo veliko plasti. Zunanja plast je gladka, notranjost kloroplasta pa vsebuje več pomembnih delov.
V kloroplastu je zbirka vrečk, polnih klorofila, imenovanih tilakoidi, ki lebdijo v tekočini, imenovani stroma. Tilakoidi izgledajo kot kup palačink. Klorofil daje rastlinam zeleno barvo in jim pomaga absorbirati energijo sončne svetlobe.
Prva stopnja: svetlobno odvisne reakcije
Prva stopnja fotosinteze se imenuje stopnja svetlobno odvisnih reakcij. Ta stopnja se zgodi v tilakoidih kloroplastov in se lahko zgodi le, ko je na voljo sončna svetloba.
- Sončna svetloba zadene klorofil v kloroplastih in vzbudi elektrone.
- Vzbujeni elektroni se osvobodijo klorofila.
- Ker je en elektron pravkar zapustil klorofil, ga je treba nadomestiti. Molekula vode se v tilakoidih razcepi na kisik (O2) in vodikov ion (H+).
- Prosti elektroni so nato podvrženi kemični reakciji, da nastaneta ATP in NADPH, ki sta energijski molekuli, potrebni za drugo stopnjo fotosinteze.
Druga faza: Calvinov cikel
Druga stopnja fotosinteze, imenovana Calvinov cikel, poteka v stromi kloroplastov. Sončna svetloba za Calvinov cikel ni potrebna. Ogljikov dioksid in energija iz ATP in NADPH ustvarjata glukozo. Glukoza je preprost sladkor, ki ga rastline shranijo kot energijo in ga je mogoče pretvoriti v druge sestavine, kot sta škrob in celuloza, ki sta pomembni za celično strukturo.
- Ogljikov dioksid iz zraka se absorbira skozi luknje v listih rastline.
- Molekula ogljikovega dioksida se veže na preprost sladkor, imenovan RuBP.
- S štiristopenjsko kemično reakcijo se ogljikov dioksid in molekula RuBP združita z ATP in NADPH iz prve stopnje, da ustvarita molekulo glukoze.
Naslednji video prikazuje postopek od začetka do konca:
Fotosinteza je pomembna
Fotosinteza je hrbtenica življenja na Zemlji. Človek ne more živeti brez kisika. Kisik, ki ga rastline proizvajajo med fotosintezo, se sprošča v zrak, ki ga ljudje dihamo vsak dan. Ko ljudje vdihavajo kisik, sproščajo ogljikov dioksid. Rastline uporabljajo ogljikov dioksid v procesu fotosinteze. Tako so rastline odgovorne za uravnavanje ravni kisika in ogljikovega dioksida v zraku. Poleg tega nekatere rastline shranjujejo glukozo, ki nastane med fotosintezo, v plodovih in koreninah. Nekateri od tega sadja in korenin so jabolka, korenje, jagode in druga okusna hrana, ki jo ljudje radi jedo.
