Fotosinteza

Fotosinteza (iz grčkog φώτο- [foto-], "svjetlost" i σύνθεσις [sintesis], "spajanje s nečim") je proces pretvaranja svjetlosne energije u hemijsku i njeno pohranjivanje u vidu molekula šećera.^[1] Proces fotosinteze se dešava u biljkama, te u nekim bakterijama i algama, koje u svojim ćelijama imaju hlorofil. Za proces fotosinteze biljkama je neophodan ugljik dioksid, voda i svjetlosna energija. Proces se odvija u hloroplastima, malim organelama u citoplazmi biljnih ćelija koje sadrže zeleni pigment zvani hlorofil. Fotosinteza se najvećim dijelom odvija u listovima biljaka, a veoma malo ili nikako u drugim dijelovima biljke (stablu, korjenu i dr.)

Organizmi koji vrše proces fotosinteze se nazivaju fotoautotrofi, jer im taj proces omogućava da sami sebi proizvode hranu. Kao nusproizvod procesa fotosinteze ispušta se kiseonik. Upravo zbog te činjenice, fotosinteza je od vitalnog značaja za život na Zemlji. Pored održavanja nivoa kiseonika u atmosferi, gotovo sva živa bića su direktno ili indirektno vezana za fotosintezu kao izvor energije ili hrane.^[2](izuzetak su hemoautotrofi koji žive u stijenama ili oko hidrotermalnih izvora u okeanskim dubinama). Količina energije koja se proizvede tokom procesa fotosinteze je izuzetno velika, otprilike 100 teravata,^[3] što je oko šest puta veće od ukupne potrošnje energije cijelog čovječanstva.^[4] Pored energije, fotosinteza je također i izvor ugljika u svim organskim supstancama u tijelima živih bića. Sveukupno, organizmi koji vrše fotosintezu pretvore oko 100 milijardi tona ugljika godišnje u biomasu.^[5]

Iako se fotosinteza može odvijati na razne načine kod različitih vrsta, neke osnovne karakteristike su iste. Na primjer, proces uvijek počinje sa svjetlosnom energijom koju apsorbuju bjelančevine zvane fotosintetički reakcioni centri koji sadrže hlorofil. U biljkama, ove bjelančevine se nalaze unutar hloroplasta, dok su kod bakterija sadržane u membrani citoplazme. Dio sunčeve energije koja se prikupi preko hlorofila se pohranjuje u obliku adenozin trifosfata (ATP). Ostatak energije se korisiti za uklanjanje elektrona iz supstanci kao što je voda. Ovi elektroni se zatim koriste u reakcijama u kojim se ugljik dioksid pretvara u organske supstance. U biljkama, algama i cijanobakterijama ovaj proces se odvija u nizu reakcija poznatom kao Calvinov ciklus, međutim on je različit u nekim bakterijama, poput inverznog Krebsovog ciklusa u bakterijama Chlorobium. Mnogi fotosintetski organizmi su razvili određena prilagođavanja procesa fotosinteze kojima se koncentrira ili uskladištava ugljik dioksid. Ovim se pomaže odvijanje procesa fotorespiracije, u kojem se može potrošiti značajan dio šećera koji je nastao tokom fotosinteze.

1. ↑ Smith, A. L. (1997). Oxford dictionary of biochemistry and molecular biology. Oxford [Oxfordshire]: Oxford University Press. str. 508.  ISBN 0-19-854768-4
2. ↑ D.A. Bryant & N.-U. Frigaard (November 2006). „Prokaryotic photosynthesis and phototrophy illuminated”. Trends Microbiol 14 (11): 488. 
3. ↑ Nealson KH, Conrad PG (December 1999). „Life: past, present and future”. Philos. Trans. R. Soc. Lond., B, Biol. Sci. 354 (1392): 1923–39. 
4. ↑ „World Consumption of Primary Energy by Energy Type and Selected Country Groups, 1980-2004” (XLS). Energy Information Administration. 31. juli 2006. Arhivirano iz originala na datum 2004-11-11. Pristupljeno 20. 01. 2007. 
5. ↑ Field CB, Behrenfeld MJ, Randerson JT, Falkowski P (July 1998). „Primary production of the biosphere: integrating terrestrial and oceanic components”. Science (journal) 281 (5374): 237–40.