A fotoszintézis folyamata
Az élő szervezeteknek energiára van szükségük a túléléshez és a fejlődéshez. Számos ilyen szervezet a napfény energiáját arra használja, hogy szervetlen anyagból, azaz szén-dioxidból és vízből szerves anyagokat hozzon létre, úgy szénhidrátot, mint cukrokat, valamint fehérjét és zsírokat, amelyeket tápanyagként hasznosít, és ezáltal oxigént szabadít fel.


Ezt a biológiai folyamatot nevezzük fotoszintézisnek. A glükóz biztosítja az energiát az őt előállító szervezet számára. Fotoszintézis útján táplálkoznak a növények, néhány egysejtű és baktériumfajta valamint a színes moszatok.

 

A fotoszintézis kémiai alapegyenlete


A fotoszintézis első szakaszában a fényenergia kémiai energiává alakul át, amely nagy energiájú kémiai kötések létrehozására fordítódik, így a glükóz kémiai kötéseiben is szerepet játszik. A szén-dioxid és a víz a nap fényének hatására glükózzá alakul, miközben oxigén és víz keletkezik. A folyamatot a következő kémiai egyenlet írja le:

6CO2 + 12H2O + napfény → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O

Vagyis 6 szén-dioxid molekulából (CO2) és 12 vízmolekulából (H2O) fény hatására egy glükózmolekula (C6H12O6), 6 oxigénmolekula (O2) és 6 vízmolekula (H2O) keletkezik.

 

A növények fotoszintézise

Fotoszintézis

Ez a folyamat a növény zöld részeiben, főleg a levelekben zajlik le. Mivel a fotoszintézishez szén-dioxid, víz és napfény szükséges ezeket a növénynek meg kell szereznie magának. A leveleken található apró pórusokon ún. gázcserenyílásokon keresztül a növény szén-dioxidot szív fel a levegőből és ugyancsak ezeken a pórusokon keresztül fogja kibocsátani az oxigént. A vizet a gyökerek szívják fel a talajból és a szállítószövet-rendszer segítségével a levelekbe jut. A napsugárzás energiáját a zöld növényekben található pigment, a klorofill szívja magába. A klorofillt a fotoszintetizáló növényi sejtek sejt szervecskéje a kloroplasztisz (színtest) tartalmazza. A kloroplasztiszt felépítő struktúrák mindegyike egyedi feladatot lát el:


  • Külső és belső membrán: védő burkolatba zárja a kloroplasztisz állományát.
  • Sztróma: vízoldékony enzimet tartalmazó sűrű folyadék, ahol a szén-dioxid glükózzá alakul.
  • Tilakoidok: egy membránrendszer, amely lapos, zsákszerű képződményeket alkot a sztrómában, és amelyben a fényenergia átalakul kémiai energiává.
  • Grana (egyes számban granum): a tilakoid membrán lapos zsákjai egymásra halmozódnak és a granumot alkotják. Tulajdonképpen ezen a helyen alakul át a napfény energiája kémiai energiává.
  • Klorofill: a kloroplasztisz zöld pigmentje, amely elnyeli a fényenergiát.

 

A fotoszintézis szakaszai


Ennek a folyamatnak két szakaszát különböztetjük meg. A „fény-szakaszában” jön létre a fényreakció, amikor a klorofill által elnyelt fényenergia megkötődik és kémiai energiává alakul át kémiai kötések formájában. A második szakasz nem igényel közvetlen fényt, az ún. sötét reakció folyamán történik a szén-dioxid megkötése és szénhidrátokká alakítása, amely a növény fejlődéséhez szükséges.

Fotoszintézis-fontossága



A fényreakció a tilakoid alkotta granaban játszódik le. A fényenergia megkötésekor vízbontás történik, melynek során molekuláris oxigén és hidrogénionok keletkeznek. Ez utóbbit a nagy energiájú NADPH-molekulák (enzimek) elszállítják, és a segítségükkel a „sötét-szakasz”-ban szénhidrátokká alakítják a szén-dioxidot. A szén-dioxid megkötéséhez szükséges energia az ATP-molekulákban raktározódik el. Az ATP- és az NAPDH-molekulák fényreakció végtermékei, de a nem fényigényes szakaszban hasznosulnak, mégpedig úgy, hogy cukrot hoznak létre.

A sötét reakciók a sztrómában zajlanak le. Az itt lejátszódó Calvin-ciklus az a reakcióút, amely a szén-dioxid megkötésétől a szénhidráttá való redukálásáig tart. A szén-dioxid enzimek segítségével kapcsolódik egy 5 szénatomos vegyülethez és egy 6 szénatomos nem stabil cukormolekulává alakul. Végül pedig ez utóbbi glükóz és fruktóz molekulákra bomlik. Ezek a szacharidok (cukrok) létfontosságúak a növény számára.

 

Összefoglaló


A fotoszintézis az a folyamat, melynek során a fényenergia kémiai energiává alakul át, miközben az élő szervezetben a szervetlen anyagokból szerves anyagok képződnek. A növények fotoszintézise a kloroplasztiszban megy végbe. A fotoszintézis két szakaszban zajlik le, amelyekben a fényreakció illetve a sötét reakció megy végbe. A fényreakció a fény energiáját kémiai energiává alakítja (ATP és NADPH), a sötét reakció folyamán pedig az energia arra fordítódik, hogy a szén-dioxidból cukor termelődjön.

Megosztás

Hozzászólások

Édenkertész válaszol

Hogyan kell gondozni a léggömbvirágot?

A léggömbvirág vagy hírharang (Platycodon grandiflorum) egy július-augusztusban virágzó évelő növény.

Részletek »

Fotójáték

Legfrissebb fotó:

Birs?...

Kvízjáték

Aktuális játékunk:

Jelenleg nincs még új játékunk!

Eseménynaptár

Szaknévsori ajánló profi kiváló ügyfeleink közül Regisztráljon Ön is

1172 Budapest, Szikra u. 1.
6300 Kalocsa, Malom u. 27.
1021 Budapest, Budakeszi út 95.
7763 Egerág, Kertész dűlő 595.