Фотосинтеза
природни процес претварања Сунчеве светлости у хемијску енергију / From Wikipedia, the free encyclopedia
Фотосинтеза (из grčkog φώτο- [фото-], „светлост“ и , „спајање с нечим“) је процес претварања светлосне енергије у хемијску и њено чување у виду молекула шећера.[1] Процес фотосинтезе се одвија у биљкама, те у неким бактеријама и алгама, које у својим ћелијама имају хлорофил. За процес фотосинтезе биљкама је неопходан угљен-диоксид, вода и сунчева енергија. Процес се одвија у хлоропластима, малим органелама у цитоплазми биљних ћелија које садрже зелени пигмент звани хлорофил. Фотосинтеза се највећим делом одвија у листовима биљака, а веома мало или никако у другим деловима биљке (стаблу, корену и др.)
Организми који врше процес фотосинтезе се називају фотоаутотрофи, јер им тај процес омогућава да сами себи производе храну. Као нуспроизвод процеса фотосинтезе испушта се кисеоник. Управо због те чињенице, фотосинтеза је од виталног значаја за живот на Земљи. Поред одржавања нивоа кисеоника у атмосфери, готово сва жива бића су директно или индиректно везана за фотосинтезу као извор енергије или хране.[2] (изузетак су хемоаутотрофи који живе у стенама или око хидротермалних извора у океанским дубинама). Количина енергије која се произведе током процеса фотосинтезе је изузетно велика, отприлике 100 теравата,[3] што је око шест пута веће од укупне потрошње енергије целог човечанства.[4] Поред енергије, фотосинтеза је такође и извор угљеника у свим органским супстанцама у телима живих бића. Свеукупно, организми који врше фотосинтезу претворе око 100 милијарди тона угљеника годишње у биомасу.[5]
Иако се фотосинтеза може одвијати на разне начине код различитих врста, неке основне карактеристике су исте. На пример, процес увек почиње са светлосном енергијом коју апсорбују беланчевине зване фотосинтетички реакциони центри који садрже хлорофил. У биљкама, ове беланчевине се налазе унутар хлоропласта, док су код бактерија садржане у мембрани цитоплазме. Део сунчеве енергије која се прикупи преко хлорофила се чува у облику аденозин трифосфата (). Остатак енергије се користи за уклањање електрона из супстанци као што је вода. Ови електрони се затим користе у реакцијама у којима се угљен-диоксид претвара у органске супстанце. У биљкама, алгама и цијанобактеријама овај процес се одвија у низу реакција познатом као Калвинов циклус, међутим он је различит у неким бактеријама, попут инверзног Кребсовог циклуса у бактеријама . Многи фотосинтетички организми су развили одређена прилагођавања процеса фотосинтезе којима се концентрише или ускладиштава угљен-диоксид. Овим се помаже одвијање процеса фотореспирације, у којем се може потрошити значајан део шећера који је настао током фотосинтезе.