Dok ljudi i životinje jedu biljke i druge životinje kao hranu, biljke mogu proizvoditi hranu koristeći svjetlost i proces koji se zove fotosinteza. Fotosinteza je proces u kojem biljke proizvode hranu koristeći ugljični dioksid, vodu i sunčevu svjetlost.
Što je fotosinteza?
Fotosinteza je možda velika riječ, ali može se rastaviti na dvije manje riječi: "fotografija" i "sinteza". Fotografija znači svjetlo, a sinteza spajanje. Iako proces može biti kompliciran, može se jednostavno napisati sljedećom jednadžbom:
Kako se odvija fotosinteza
Fotosinteza se događa u lišću biljaka gdje kloroplasti žive u stanicama. U fotosintezi postoje dvije faze. Prvom stupnju treba svjetlo, a drugom ne. Prije nego što možete razumjeti proces fotosinteze, morate razumjeti više o kloroplastima.
kloroplasti
Kao i ljudi, biljke se sastoje od tisuća stanica. Za razliku od životinjskih stanica, biljke imaju posebnu strukturu zvanu kloroplasti u kojoj se odvija fotosinteza.
Kloroplasti su sićušne mrljice ovalnog oblika koje se nalaze unutar biljnih stanica. Ponekad biljne stanice imaju samo nekoliko kloroplasta, dok druge zauzimaju cijeli prostor unutar stanice. Kloroplasti imaju mnogo slojeva. Vanjski sloj je gladak dok unutrašnjost kloroplasta sadrži nekoliko važnih dijelova.
Unutar kloroplasta nalazi se skup vrećica punih klorofila zvanih tilakoidi koji plutaju u tekućini zvanoj stroma. Tilakoidi izgledaju poput gomile palačinki. Klorofil daje biljkama zelenu boju i pomaže biljkama da apsorbiraju energiju sunčeve svjetlosti.
Prva faza: Reakcije ovisne o svjetlu
Prvi stadij fotosinteze naziva se stadij reakcija ovisnih o svjetlu. Ova faza se događa u tilakoidima kloroplasta i može se dogoditi samo kada je sunčeva svjetlost dostupna.
- Sunčeva svjetlost pogađa klorofil u kloroplastima i pobuđuje elektrone.
- Pobuđeni elektroni se oslobađaju klorofila.
- Budući da je jedan elektron upravo napustio klorofil, mora se zamijeniti. Molekula vode se u tilakoidima dijeli na kisik (O2) i vodikov ion (H+).
- Slobodni elektroni tada prolaze kroz kemijsku reakciju za stvaranje ATP-a i NADPH-a, koji su obje energetske molekule potrebne za drugu fazu fotosinteze.
Druga faza: Calvinov ciklus
Drugi stupanj fotosinteze, nazvan Calvinov ciklus, odvija se u stromi kloroplasta. Sunčeva svjetlost nije potrebna za Calvinov ciklus. Ugljični dioksid i energija iz ATP-a i NADPH stvaraju glukozu. Glukoza je jednostavan šećer koji biljke pohranjuju kao energiju i može se pretvoriti u druge komponente poput škroba i celuloze koje su važne za staničnu strukturu.
- Ugljični dioksid iz zraka apsorbira se kroz rupe u lišću biljke.
- Molekula ugljičnog dioksida veže se za jednostavni šećer koji se zove RuBP.
- Kroz kemijsku reakciju u četiri koraka, ugljični dioksid i molekula RuBP spajaju se s ATP i NADPH iz prve faze kako bi se stvorila molekula glukoze.
Sljedeći video prikazuje proces od početka do kraja:
Fotosinteza je važna
Fotosinteza je okosnica života na Zemlji. Ljudi ne mogu živjeti bez kisika. Kisik koji biljke proizvode tijekom fotosinteze ispušta se u zrak koji ljudi udišu svaki dan. Dok ljudi udišu kisik, oslobađaju ugljični dioksid. Biljke koriste ugljikov dioksid u procesu fotosinteze. Stoga su biljke odgovorne za balansiranje razine kisika i ugljičnog dioksida u zraku. Osim toga, neke biljke pohranjuju glukozu proizvedenu tijekom fotosinteze u plodovima i korijenju. Neki od ovih plodova i korijena su jabuke, mrkve, jagode i druga ukusna hrana koju ljudi rado jedu.
