Fotosinteza este fenomenul prin care plantele produc, cu ajutorul luminii solare, substantele organice din substante minerale, punand in liberatate oxigen. Pe baza ei se formeaza substantele organice care alcatuiesc corpul plantelor si al animalelor, precum si hrana lor; se realizeaza o circulatie in natura a elemntelor oxigen, azot, carbon, fosfor, sulf s.a ; carbonul este absorbit sub forma de bioxid de carbon si asimilat sub forma substantelor organice produse in fotosinteza. Dupa moartea plantelor, substantele organice acumulate sunt folosite de catre microorganisme pentru hrana lor, care duc transformarea lor pana la mineralizarea completa.
Rolul plantelor in istoria evolutiva a lumii este foarte complex pentru ca ele au transformat atmosfera Pamantului intr-o atmosfera ce putea sa sustina regnul animal. Probabil ca imensele cantitati de bioxid de carbon prezente initial in atmosfera au impiedicat animalele sa respire, dar in procesul de fotosinteza plantele absorb dioxid de carbon si elimina oxigen. Capacitatea plantelor de a produce fotosinteza folosind lumina soarelui este punctul de pornire al lantului alimentar.
Desfasurarea fotosintezei la plantele verzi
Fotosinteza cuprinde doua faze majore, strans legate intre ele, faza de lumina si faza de intuneric.
Faza de lumina
Reactiile de lumina au loc in membrana tilcoidelor si au mai multe etape strans
dependente unele de altele.Ele sunt:
- absortia cuantelor de lumina de catre molecula de clorofila. Ca urmare a acestui proces, are loc o crestere a nivelului energetic al unui electron pe cuanta de lumina absorbita.
- preluarea si conducerea mai departe a electronilor cu energie inalta printr-un sistem de factori ce se activeaza in lant.
- fotosinteza: ca urmare a deficitului de electroni creat in molecula de clorofila se realizeaza descompunerea apei celulare in electroni, protoni si oxigen.
- legarea electronului eliberat in urma lantului transportor de electroni si a protonilor eliberati din fotoliza la coenzima NADP cu formarea agentului reducator
NADPH + H + -- legarea energiei eliberate sub influenta luminii in ompusul
ATP, cu inalt continut energetic.
Reactia de lumina I si reactia de lumina II
Procesele din membranele tilocoidale se desfasoara in doua etape care se interconditioneaza;
Fotosistemul I este reprezentat de clorofila cu o structura aparte(clorofila A1) care absoarbe lumina cu o lungime de unda de 700 Nm.La absortia luminii fotosistemul I transfera electronii unui acceptor inca neidentificat A1.Electronii trec prin diverse sisteme redox si ajung in cele din urma, impreuna cu protonii din fotoliza la NADP pe care il convertesc in INNADPH+H+, necesar etapei de intuneric.
Fotosistemul II este reprezentat de moleculele de clorofila A2 capabile de a absorbi lumina cu o lungime de unda de 600 Nm.La absortia luminii fotosistemul II transfera electronii unui sistem de factori redox si in final clorofilei A1.
Clorofila A2 preia electronii rezultati din fotoliza. Energia eliberata de electroni in lantul transportor de electroni este inmagazinata in molecula de ATP, care urmeaza a fi utilizata in etapa de intuneric.
Faza de intuneric
Are loc intre membranele tilocoidelor din cloroplasta; ea presupune transformarea CO2 preluat din mediu prin stomate si transportat cu ajutorul sistemului intercelular in
produsul de fotosinteza, glucoza. La procesul de reducere a CO2 iau parte produsii fazei de lumina, ATP si NADPH+H+. Reactiile fazei de intuneric se desfasoara pe parcursul a trei etape. Procesul este denumit dupa descoperitorul sau, ciclul calvin.
Pigmentii fotosintetizanti
Pigmentii fotosintetizanti absorb cuantele de lumina, stabilind astfel premisa esentiala pentru desfasurarea procesului de fotosinteza. Pe langa pigmentii activi in fotosinteza alti pigmenti pot, de asemenea, servi ca receptori ai energiei, dar inainte ca aceasta sa fie utilizata in fotosinteza ea trebuie sa fie transmisa mai departe clorofilei A.
Clorofila verde din plante absoarbe energie solara si o utilizeaza pentru a recombina carbonul, hidrogenul si oxigenul in hidrati de carbon, cum ar fi celuloza - material fibros rezistent care inconjoara fiecare celula vegetala -, precum si in amidon si zaharuri bogate in energie. Planta poate sa le combine pe acestea cu azotati, fosfati si saruri de potasiu absorbite din sol pentru a forma proteine, grasimi si alte substante.
De curand s-a dovedit ca utilizarea clorofilei, extrasa din plante prin anumite metode, poate contribui la eliminarea toxinelor din sange, la accelerarea tranzitului intestinal, la vindecarea anemiei, acneei, unor alergii, gastritelor, ulcerului, astmului etc.
