Фотосинтез — це процес утворення живими організмами органічних речовин з неорганічних з використанням енергії світла. Фотосинтез здійснюють як одноклітинні живі організми (ціанобактерії та водорості), так і багатоклітинні (водорості та наземні рослини). Фотосинтез може відбуватися в усіх частинах організму, що містять хлоропласти
Найпоширенішим у живій природі є кисневий фотосинтез, для якого потрібні енергія світла, вуглекислий газ, вода, ферменти та хлорофіл. Світло для фотосинтезу поглинається хлорофілом, вода доставляється в клітини крізь пори клітинної стінки, вуглекислий газ надходить в клітини шляхом дифузії
Чому рослини зелені?
Основними фотосинтезуючими пігментами є хлорофіли. Хлорофіли (від грец. хлорос - зелений і філон - листок) - зелені пігменти рослин, за участі яких відбувається фотосинтез. Зелений колір хлорофілу є пристосуванням для поглинання синіх променів і частково червоних. А зелені промені відбиваються від тіла рослин, потрапляють на сітківку ока людини, подразнюють колбочки і спричиняють кольорові зорові відчуття. Ось чому рослини зелені
У клітинах рослин процес фотосинтезу відбувається в хлоропластах. Предками хлоропластів були прокаріотичні ціанобактерії. Ці бактерії перетворилися на хлоропласти, коли утворили симбіоз із еукаріотичними клітинами і стали жити всередині них. Крім хлоропластів існують також інші типи пластид — хромопласти й лейкопласти. Але фотосинтез у них не відбувається
Як відбувається фотосинтез
У процесі фотосинтезу виокремлюють дві стадії - світлову і темнову фази
Світлова фаза фотосинтезу відбувається в гранах хлоропластів за участі світла. Ця стадія розпочинається з моменту поглинання квантів світла молекулою хлорофілу. При цьому електрони атома Магнію в молекулі хлорофілу переходять на вищий енергетичний рівень, нагромаджуючи потенціальну енергію. Значна частина збуджених електронів передає її іншим хімічним сполукам для утворення АТФ та відновлення НАДФ (нікотинамідаденіндинуклеотидфосфат). Ця сполука з такою довгою назвою є універсальним біологічним переносником Гідрогену в клітині. Під дією світла відбувається процес розкладу води - фотоліз. При цьому утворюються електрони (е-), протони (Н+) і як побічний продукт молекулярний кисень. Протони Гідрогену Н+, приєднуючи електрони з високим енергетичним рівнем, перетворюються на атомарний Гідроген, що використовується для відновлення НАДФ+ до НАДФ • Н. Таким чином, основними процесами світлової фази є: 1) фотоліз води (розщеплення води під дією світла з утворенням кисню); 2) відновлення НАДФ (приєднання до НАДФ атома Гідрогену); 3) фотофосфорилювання (утворення АТФ з АДФ)
Темнова фаза фотосинтезу відбувається в стромі хлоропластів. Сукупність реакцій, які задіяні в цьому процесі, називається циклом Кальвіна. В них за участі вуглекислого газу, що надходить ззовні, та продуктів світлової фази фотосинтезу НАДФ•Н2 і АТФ утворюються молекули глюкози. Ця фаза називається темновою не тому, що відбувається в темряві. У більшості рослин вона відбувається вдень. Така назва означає лише те, що світло безпосередньо не бере в ній участі