Ďalšie informácie o vzorci fotosyntézy

Niektoré organizmy potrebujú vytvoriť energiu, ktorú potrebujú na prežitie. Tieto organizmy sú schopné absorbovať energiu zo slnečného svetla a používať ju na produkciu cukor a ďalšie organické zlúčeniny ako lipidy a proteíny. Cukry sa potom používajú na dodanie energie pre organizmus. Tento proces, nazývaný fotosyntéza, používa fotosyntetické organizmy počítajúc do toho rastliny, riasya cyanobaktérie.

Pri fotosyntéze sa slnečná energia premieňa na chemickú energiu. Chemická energia sa ukladá vo forme glukózy (cukru). Oxid uhličitý, voda a slnečné svetlo sa používajú na výrobu glukózy, kyslíka a vody. Chemická rovnica pre tento proces je:

6CO₂ + 12H₂O + svetlo → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O

Šesť molekúl oxidu uhličitého (6CO₂) a dvanásť molekúl vody (12H₂O) sa v procese spotrebúvajú, zatiaľ čo glukóza (C₆H₁₂O₆), šesť molekúl kyslíka (6O₂) a šesť molekúl vody (6H₂O) sa vyrábajú.

Táto rovnica sa môže zjednodušiť ako: 6CO₂ + 6H₂O + svetlo → C₆H₁₂O₆ + 6O₂.

V rastlinách sa fotosyntéza vyskytuje hlavne vo vnútri listy. Keďže fotosyntéza vyžaduje oxid uhličitý, vodu a slnečné žiarenie, všetky tieto látky sa musia získavať listami alebo sa do nich dopravovať. Oxid uhličitý sa získava drobnými pórmi v listoch rastlín nazývaných stomata. Kyslík sa uvoľňuje aj cez stomatu. Voda sa získava rastlinou cez korene a dodáva sa listom vaskulárne rastlinné tkanivové systémy. Slnečné žiarenie je absorbované chlorofylom, zeleným pigmentom nachádzajúcim sa na rastlinná bunka nazývané štruktúry chloroplasty. Chloroplasty sú miesta fotosyntézy. Chloroplasty obsahujú niekoľko štruktúr, z ktorých každá má špecifické funkcie:

• Vonkajšia a vnútorná membrána- ochranné povlaky, ktoré udržiavajú uzavreté štruktúry chloroplastov.
• stróma—Hustá tekutina v chloroplaste. Miesto premeny oxidu uhličitého na cukor.
• thylakoidních- plstené membránové štruktúry podobné vakom. Miesto premeny svetelnej energie na chemickú energiu.
• grana—Nosne vrstvené stohy tylakoidných vakov. Miesta premeny svetelnej energie na chemickú energiu.
• chlorofyl— Zelený pigment v chloroplaste. Absorbuje svetelnú energiu.

Fotosyntéza prebieha v dvoch fázach. Tieto štádiá sa nazývajú svetelné reakcie a temné reakcie. Svetelné reakcie prebiehajú v prítomnosti svetla. Temné reakcie nevyžadujú priame svetlo, avšak temné reakcie sa u väčšiny rastlín vyskytujú počas dňa.

Svetelné reakcie vyskytujú sa väčšinou v hromade tylakoidov v grane. Slnko sa tu premieňa na chemickú energiu vo forme ATP (molekula obsahujúca voľnú energiu) a NADPH (molekula prenášajúca elektróny s vysokou energiou). Chlorofyl absorbuje ľahkú energiu a začína reťazec krokov, ktoré vedú k produkcii ATP, NADPH a kyslíka (rozdelením vody). Kyslík sa uvoľňuje cez stomatu. ATP aj NADPH sa používajú v tmavých reakciách na výrobu cukru.

Temné reakcie vyskytujú sa v stróme. Oxid uhličitý sa prevádza na cukor pomocou ATP a NADPH. Tento proces je známy ako fixácia uhlíka alebo Calvinov cyklus. Kalvinov cyklus má tri hlavné stupne: fixáciu uhlíka, redukciu a regeneráciu. Pri fixácii uhlíka sa oxid uhličitý kombinuje s 5-uhlíkovým cukrom [ribulóza-1,5-bifosfát (RuBP)], čím sa vytvára 6-uhlíkový cukor. V redukčnom stupni sa ATP a NADPH produkované v ľahkom reakčnom stupni používajú na premenu 6-uhlíkového cukru na dve molekuly 3-uhlíkového uhľohydrát, glyceraldehyd 3-fosfát. Glyceraldehyd 3-fosfát sa používa na výrobu glukózy a fruktózy. Tieto dve molekuly (glukóza a fruktóza) sa kombinujú a vytvárajú sacharózu alebo cukor. V regeneračnom štádiu sa niektoré molekuly glyceraldehyd-3-fosfátu kombinujú s ATP a premieňajú sa späť na RuBP s 5 atómami uhlíka. Po dokončení cyklu je RuBP k dispozícii na kombináciu s oxidom uhličitým, aby sa cyklus znova začal.

Stručne povedané, fotosyntéza je proces, pri ktorom sa svetelná energia premieňa na chemickú energiu a používa sa na výrobu organických zlúčenín. V rastlinách sa fotosyntéza zvyčajne vyskytuje vo vnútri chloroplastov nachádzajúcich sa v listoch rastlín. Fotosyntéza pozostáva z dvoch stupňov, svetelných reakcií a temných reakcií. Svetelné reakcie premieňajú svetlo na energiu (ATP a NADHP) a temné reakcie využívajú energiu a oxid uhličitý na výrobu cukru. Ak chcete skontrolovať fotosyntézu, prečítajte si Kvíz na fotosyntézu.