Zatímco lidé a zvířata jedí rostliny a jiná zvířata jako potravu, rostliny si mohou vyrábět potravu pomocí světla a procesu zvaného fotosyntéza. Fotosyntéza je proces, při kterém rostliny vyrábějí potravu pomocí oxidu uhličitého, vody a slunečního světla.
Co je fotosyntéza?
Fotosyntéza je možná velké slovo, ale dá se rozdělit na dvě menší slova: „fotografie“a „syntéza“. Fotografie znamená světlo a syntéza znamená dát dohromady. I když tento proces může být komplikovaný, lze jej jednoduše napsat pomocí následující slovní rovnice:
Jak probíhá fotosyntéza
Fotosyntéza probíhá v listech rostlin, kde v buňkách žijí chloroplasty. Fotosyntéza má dvě fáze. První stupeň potřebuje světlo a druhý stupeň ne. Než porozumíte procesu fotosyntézy, musíte porozumět více o chloroplastech.
Chloroplasty
Stejně jako lidé, i rostliny se skládají z tisíců buněk. Na rozdíl od živočišných buněk mají rostliny speciální strukturu zvanou chloroplasty, kde probíhá fotosyntéza.
Chloroplasty jsou malé kuličky oválného tvaru, které se nacházejí uvnitř rostlinných buněk. Někdy rostlinné buňky obsahují pouze několik chloroplastů, zatímco jiné zabírají celý prostor uvnitř buňky. Chloroplasty mají mnoho vrstev. Vnější vrstva je hladká, zatímco vnitřek chloroplastu obsahuje několik důležitých kousků.
Uvnitř chloroplastu je sbírka váčků plných chlorofylu zvaných thylakoidy, které plavou v tekutině zvané stroma. Thylakoidy vypadají jako hromádky palačinek. Chlorofyl dodává rostlinám jejich zelenou barvu a pomáhá rostlinám absorbovat energii ze slunečního světla.
První fáze: Reakce závislé na světle
První fáze fotosyntézy se nazývá fáze reakcí závislých na světle. Tato fáze se odehrává v thylakoidech chloroplastů a může nastat pouze tehdy, když je k dispozici sluneční světlo.
- Sluneční světlo dopadá na chlorofyl v chloroplastech a excituje elektrony.
- Vzbuzené elektrony se uvolňují z chlorofylu.
- Jelikož jeden elektron právě opustil chlorofyl, musí být nahrazen. Molekula vody se v thylakoidech štěpí na kyslík (O2) a vodíkový iont (H+).
- Volné elektrony poté procházejí chemickou reakcí za vzniku ATP a NADPH, což jsou obě energetické molekuly potřebné pro druhou fázi fotosyntézy.
Druhá fáze: Calvinův cyklus
Druhá fáze fotosyntézy, nazývaná Calvinův cyklus, probíhá ve stromatu chloroplastů. Sluneční světlo není pro Calvinův cyklus potřeba. Oxid uhličitý a energie z ATP a NADPH vytvářejí glukózu. Glukóza je jednoduchý cukr, který rostliny ukládají jako energii a mohou být přeměněny na další složky, jako je škrob a celulóza, které jsou důležité pro buněčnou strukturu.
- Oxid uhličitý ze vzduchu je absorbován otvory v listech rostliny.
- Molekula oxidu uhličitého se váže na jednoduchý cukr zvaný RuBP.
- Prostřednictvím čtyřkrokové chemické reakce se oxid uhličitý a molekula RuBP z první fáze spojí s ATP a NADPH a vytvoří molekulu glukózy.
Následující video ukazuje proces od začátku do konce:
Fotosyntéza je důležitá
Fotosyntéza je páteří života na Zemi. Lidé nemohou žít bez kyslíku. Kyslík, který rostliny produkují během fotosyntézy, se uvolňuje do vzduchu, který lidé každý den dýchají. Když lidé vdechují kyslík, uvolňují oxid uhličitý. Rostliny využívají oxid uhličitý v procesu fotosyntézy. Rostliny jsou tedy zodpovědné za vyrovnávání hladin kyslíku a oxidu uhličitého ve vzduchu. Některé rostliny navíc ukládají glukózu produkovanou během fotosyntézy v plodech a kořenech. Některé z těchto plodů a kořenů jsou jablka, mrkev, jahody a další lahodná jídla, která lidé rádi jedí.
