Slovo "fotosyntéza" označuje spoustu složitých procesů, které se odehrávají v rostlinách. Její smysl spočívá v tom, že některé části rostliny pohlcují světelnou energii ze Slunce a díky ní dokážou z jednoduchých anorganických látek (to je třeba voda H2O a oxid uhličitý CO2 z atmosféry) vyrábět složitější látky organické (cukr zvaný glukóza, škrob, celulózu, bílkoviny, ...). My, živočichové, si tyto organické látky vyrobit nedokážeme, a proto jíme potraviny vyrobené z rostlin. Vedlejším efektem fotosyntézy je navíc uvolňování kyslíku, který potřebujeme k dýchání. Sama rostlina díky organickým látkám roste.
Světlo ze Slunce na Zem dopadá ve formě "fotonů" - malých "balíčků" elektromagnetické (světelné) energie. Když fotony naráží na molekulu barviva (ta se v rostlinných buňkách nachází v chloroplastech), uvolňují se z ní elektrony, které budou potřeba pro následující chemické reakce. Různá barviva zachycují fotony různě barevného světla:
Chlorofyl a je ze všech barviv nejdůležitější a všechna barviva předávají zachycenou energii právě jemu. Je uložen na thylakoidech v chloroplastu v tzv. "fotosystémech" a jde o zelené barvivo, proto jsou listy rostlin většinou zelené.
Fotosyntéza má dvě fáze. Ta první ("primární") probíhá pouze za světla, tedy přes den. Ta druhá probíhá i v noci.
Nejprve tedy světelná fáze. Energie z fotonů je na dvě věci... První část energie se použije na "fotolýzu vody", to znamená rozštěpení vody na vodík a kyslík podle této rovnice: 2 H2O → 4 H + 4 e- + O2. Vodík bude ještě potřeba, ale kyslík už ne, proto se uvolní do atmosféry, odkud ho dýcháme. Zbytek energie se použije k tvorbě molekul adenosintrifosfátu (zkratka ATP), což je taková rostlinná baterka - ve svých vazbách uchovává energii, kterou uvolní, až to bude potřeba.
Behem tmavé fáze neboli tzv. Calvinova cyklu probíhají "sekundární děje". Jak jsme už řekli, nevyžadují světlo a probíhají i ve tmě. Rostlina si z okolního vzduchu bere oxid uhličitý a ten obsahuje uhlík, tedy nejdůležitější prvek pro všechny organické látky. Tento uhlík se nejprve napojí na ribulózu a tato sloučenina se pak rozštěpí na triózy. Některé triózy se spojí s vodíky z první fáze a díky energii z ATP z nich vzniká cukr zvaný glukóza se šesti uhlíky (chemickým vzorcem C6H12O6). Ostatní triózy se použíjí na tvorbu další ribulózy, aby se měl uhlík z oxidu uhličitého na co vázat. Další organické látky jako škrob, tuky a bílkoviny (dohromady se jim říká "asimiláty") pak vznikají složitými chemickými reakcemi z glukózy.
Takže shrnutí... aby fotosyntéza fungovala, rostliny potřebují vodu (proto je zaléváme, když je sucho) a oxid uhličitý (toho je ve vzduchu většinou dostatek). Z těchto dvou ingrediencí a díky energii ze Slunce vyrábějí glukózu (a další organické látky) a navíc uvolňují kyslík. Chemickou rovnicí to může zapsat takto: 6 CO2 + 12 H2O → C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O.
Jednak je to teplota (nejintenzivněji fotosyntéza prbíhá při teplotách 25 až 30°C), dále také intenzita a kvalita světla, délka osvětlení, obsah CO2 ve vzduchu a dostatek vody a minerálních látek.
Našli jste chybu? Máte dotaz? Nápad? Připomínku? Pochvalu? Napište nám na info@edisco.cz.