 | Pobierz cały dokument ekologia.ii.rok.ii.semestr.bwc.ekologia.doc Rozmiar 66 KB |
Fotosynteza to biochemiczny proces prowadzący do przemiany słonecznej energii świetlnej w energię chemiczną istot żywych. Cała energia zawarta w paliwach kopalnych (np. węgiel, ropa) pochodzi właśnie z procesu fotosyntezy, który zachodził w roślinach przez miliony lat. Skład atmosfery Ziemi, a szczególnie obecność w niej nietrwałego tlenu, jest również skutkiem fotosyntezy
Organizmy pozyskujące pożywienie na drodze fotosyntezy zalicza się do roślin, protistów i sinic. Dawniej wszystkie organizmy wyposażone w chlorofil zaliczano do jednego królestwa - roślin. Badania ewolucjonistów wykazały, że zdolność do fotosyntezy nie jest dobrym kryterium oceny związków filogenetycznych. Fotosynteza tlenowa (z uwolnieniem tlenu) powstała pierwotnie jedynie u sinic, natomiast aparat fotosyntetyczny pozostałych organizmów (chloroplast) jest wynikiem endosymbiozy.
Proces fotosyntezy ma bardzo złożony przebieg. Uczestniczy w nim kilkaset różnych związków chemicznych od chlorofilu po enzymy syntetyzujące glukozę. Sumarycznie, w przypadku roślin zielonych, cały proces można w skrajnym uproszczeniu przedstawić w następujący sposób:
Przez system naczyń włoskowatych jest do liści z korzeni dostarczana woda. Jednocześnie z powietrza lub wody, drogą dyfuzji, wnika do wnętrza komórek dwutlenek węgla (CO2). Światło pochłonięte przez barwniki asymilacyjne zamieniane jest w pierwszym etapie w energię wiązań chemicznych wysokoenergetycznych związków: ATP i NADPH. Jest to tzw. faza jasna fotosyntezy - zależna od światła. Następnie energia zgromadzona w ATP i NADPH wykorzystywana jest do związania CO2 i powstania prostych cukrów. Reakcje te zachodzą w stromie i są określane jako cykl Calvina. Jest to tzw. faza ciemna fotosyntezy - niezależna bezpośrednio (energetycznie) od obecności światła.
W formie sumarycznej przebieg fotosyntezy można zapisać jako:
6H2O + 6CO2 + energia świetlna -> C6H12O6 + 6O2
Czyli z wody, dwutlenku węgla i elektronów generowanych przez światło przy udziale chlorofilu, powstaje glukoza i tlen.
Powyżej przedstawiony schemat jest nazywany fotosyntezą C3, gdyż pierwszym trwałym produktem asymilacji CO2 jest związek zawierający trzy atomy węgla. W roślinach klimatu tropikalnego zachodzi fotosynteza C4, w której pierwszym trwałym produktem wiązania CO2 są związki czterowęglowe (kwasy dikarboksylowe). Jest ona wydajniejsza od fotosyntezy C3. U roślin z rodziny Crassulaceae (gruboszowate), wykryto specyficzny przebieg fotosyntezy C4, tzw. fotosyntezę CAM (ang. Crassulacean Acid Metabolism) - kwasowy metabolizm węgla (Crassulaceae to nazwa rodziny, do której należy m.in. ananas u której to rodziny wykryto po raz pierwszy ten typ fotosyntezy).
Wydajność energetyczna całego procesu fotosyntezy kształtuje się na poziomie 19-33%.
Fotosynteza jest procesem anabolicznym.
 | Pobierz cały dokument ekologia.ii.rok.ii.semestr.bwc.ekologia.doc rozmiar 66 KB |