Dacă animalele și oamenii obțin energie de la alte ființe vii prin alimente, plantele sunt organisme capabile să-și asigure propria hrană. Acest proces se numește fotosinteză.
Am aflat odată că clorofila din plante este cea care le permite să fotosintezeze. Fotosinteza este un proces de anabolism, care este procesul de aranjare sau sintetizare a moleculelor complexe din diverse molecule simple. Prin urmare, anabolismul este denumit și asimilare sau sinteză. În afară de fotosinteză, un alt proces anabolic este chemosinteza.
Deși doar unele organisme au clorofilă, procesul fotosintetic este foarte important pentru ecosistem, deoarece plantele sunt principala sursă a tuturor alimentelor de pe Pământ. Energia solară captată de organismele autotrofe va fi procesată în alimente. Fotosinteza eliberează de asemenea oxigen în atmosferă, astfel încât ființele vii, inclusiv oamenii, sunt capabili să respire.
Cum apare fotosinteza?
Dar, cum are loc procesul de fotosinteză? Din nume, fotografie înseamnă a folosi lumina, temporar sinteză înseamnă a produce. Adică, moleculele simple sunt apoi transformate în molecule complexe folosind energia solară.
Procesul de fotosinteză transformă dioxidul de carbon și apa în energie sub formă de carbohidrați și oxigen folosind clorofilă și lumina soarelui.
(Citiți și: Cunoașterea caracteristicilor și tipurilor de celule vegetale)
Acest proces are loc în frunzele verzi, și anume în celulele mezofile. În celulele mezofile, există cloroplaste și în ele există grana. Fotosinteza apare și în tulpinile verzi și în unele părți ale florilor.
Pe suprafața frunzelor, există o jumătate de milion de cloroplaste pe metru pătrat. Dioxidul de carbon ajunge la cloroplaste prin stomă, în timp ce apa trece prin venele frunzelor. Mai jos este o diagramă a cloroplastelor și a organelor lor.
(imagine)
Fotosinteza poate avea loc numai la organismele care au clorofilă. Clorofila este un pigment vegetal găsit în cloroplaste și poate fi sub formă de bacterioclorofilă a, b, c, d, e și bacterioviridină. Clorofila a și b se găsesc numai la plantele superioare. Tabelul de mai jos prezintă diferențele dintre clorofila a și b.
(masa)
Procesul de fotosinteză implică două serii succesive de reacții, și anume reacția luminoasă și reacția întunecată. După cum sugerează și numele, reacția dependentă de lumină este numită și reacția Hill. Între timp, reacțiile întunecate nu depind de lumină și sunt denumite ciclul Calvin-Benson.
Etapele reacției la lumină includ absorbția luminii și transportul electronilor, divizarea apei și formarea intermediarului ATP de mare energie (fotofosforilare). Rezultatele reacției ușoare sunt apoi utilizate în reacția întunecată, care este faza biosintetică.
Reacția întunecată este o parte sintetică a fotosintezei, ceea ce înseamnă că formarea energiei are loc în reacția întunecată. Reacția întunecată are loc în stromă printr-o serie de enzime catalizate. Reacția întunecată fixează CO2 și sintetizarea carbohidraților sau zahărului. Reacția întunecată depinde și de rezultatele reacției la lumină, și anume ATP și NADPH.
Reacția întunecată este, de asemenea, o cale pentru fixarea carbonului în întuneric prin compuși intermediari care determină formarea de zaharuri și amidon. Melvin Calvin și colegii săi au folosit CO-14 radioactiv2 în fotosinteză Clorella sp. (alge verzi unicelulare). Calea de fixare a carbonului este apoi detectată cu ajutorul tehnicilor de urmărire radioactivă. Acest lucru se întâmplă aparent la toate plantele fotosintetice. Iată o diagramă a reacției întunecate sau a ciclului Calvin.
(diagramă)
