Sisu
- Fotosünteesi protsess
- Fotosünteesi võrrand
- Fotosünteesi määratlus
- Fotosünteesi olulisus
- Fotosüntees vs kemosüntees
Taimed saavad tavaliselt krediiti selle eest, et nad on toiduahelate alus. Vähemtuntud, kuid sama olulised on vetikad, mis täidavad ka olulist ülesannet muuta süsihappegaas hapnikuks. Taimesarnased protistid, üherakulised organismid, mis sisaldavad kloroplasti, annavad oma panuse toiduahelasse ja süsihappegaasi muundamiseks hapnikuks. Mis neil organismidel ühist on? Nad kõik teostavad fotosünteesi.
Fotosünteesi protsess
Fotosünteesi protsess kasutab päikese energiat süsihappegaasi ja vee ühendamiseks, moodustades glükoosi, suhkru. Süsinikdioksiid siseneb taimedesse lehtede põhjas olevate pisikeste pooride kaudu või vetikate ja protistide korral difusiooni teel rakumembraanide kaudu. Vesi siseneb mitmel viisil, tavaliselt juurte kaudu, aga ka osmoosiga, mis laseb vett läbi rakumembraanide. Päikese energia, mida neelab roheline kemikaal klorofüll, toidab keemilist reaktsiooni, mis ühendab süsinikdioksiidi molekulid veemolekulidega, moodustades glükoosi, ühte tüüpi suhkrut ja vabastades jäätmena hapniku. Glükoosi saab säilitada taimede viljades, juurtes ja vartes ning vabastada hingamise pöördprotsessis, kus hapnikku kasutatakse glükoosi lagundamiseks süsinikdioksiidiks ja veeks, vabastades talletatud energia.
Fotosünteesi võrrand
Fotosünteesi võrrand kirjutatakse järgmiselt: 6H2O + 6CO2 → C6H12O6 + 6O2 ja seda seletatakse sõnadega kuue veemolekuli reageerimisel kuue süsinikdioksiidi molekuliga, saades ühe glükoosimolekuli ja kuus hapniku molekuli. Pange tähele, et üks hapniku molekul sisaldab paari hapniku aatomeid.
Fotosünteesi määratlus
Sõna fotosüntees jaguneb sõna otseses mõttes "fotoks", kreeka keeles "valguseks" ja "sünteesiks", kreekakeelse sõnaga, mis tähendab "kompositsioon" või kokku panemine. Niisiis, fotosüntees tähendab tegelikult valguse abil kokku panemist. Taimed, vetikad ja taimsed protistid kasutavad päikesevalgust suhkru tootmiseks süsihappegaasi ja vee kokkupanemiseks.
Fotosünteesi olulisus
Fotosünteesi keemiline selgitus ei hakka selle protsessi olulisust selgitama. Maakera varajane atmosfäär, mis koosneb süsinikdioksiidist ja muudest vulkaanidest väljuvatest gaasidest, muutus järk-järgult moodsaks hapnikurikkaks atmosfääriks, sünteesides sinirohelisi vetikaid. Süsinikdioksiidi ja vee muundamine suhkruks pakub toitu mitte ainult taimele, vaid ka peaaegu kogu loomade elule. Kui taimed annavad suurema osa toidust maismaal, siis vetikad ja taimsed protistid pakuvad toitu enamusele vees elavatele toiduahelatele. Aja jooksul on välja arenenud paljud taimede ja loomade vastastikku sõltuvad suhted, näiteks taimede tolmlemine putukate, lindude või nahkhiirte poolt. Lõppkokkuvõttes elaksid paljud taimed ilma loomadeta, kuid enamik loomi ei saa elada ilma taimede või muude fotosünteesivate organismideta.
Fotosüntees vs kemosüntees
Fotosünteesi on raske seletada ilma lühikese märkuseta kemosünteesi kohta. Kemosünteesis kasutatakse keemilisi reaktsioone energia eraldamiseks ja suhkrute moodustamiseks. Kui fotosünteetilistel reaktsioonidel on ainult üks võrrand, siis kemosünteetilised reaktsioonid erinevad organismist sõltuvalt. Üks kemosünteetiline reaktsioon, mille bakterid teostavad süvamere hüdrotermilistes õhuavades, ühendab vesiniksulfiidi, hapniku ja süsinikdioksiidi, moodustades formaldehüüdi (H-CHO, mõnikord kirjutatud kui CH2O) ja vabastage väävel ja vesi. Muud kemosünteetilised bakterid oksüdeerivad metaani või redutseerivad sulfiide, vabastades energiat. Kemosünteetilised bakterid moodustavad toiduahela aluse sügavates ookeani kogukondades, kus päikesevalgus ei tungi. Kemosünteetilisi baktereid leidub ka mõnes maismaa kuumaveeallikas.