Fotosynteesi tuottaa ravintoa eliökunnalle

Fotosynteesissä eli yhteyttämisessä Auringon valoenergian avulla valmistetaan hiilidioksista ja vedestä sokeria. Sokeriin sitoutuu Auringosta lähtöisin olevaa valoenergiaa kemiallisena reaktiona. Reaktiossa vapautuu happea. 

Reaktion kaava:  6H₂O + 6CO₂ + valo → C₆H₁₂O₆ (glukoosi) + 6O₂

                                       _{Hiilidioksidi   + valo   →    sokeri (glukoosi)   + happi} 

_{Viherhiukkaset ovat auringonvoimalla toimivia sokeri- ja happitehtaita} 

_{Viherhiukkanen eli kloroplasti on kasvin soluelin, jossa tapahtuu yhteyttäminen. Viherhiukkasia on kaikissa vihreissä kasvinosissa. Eniten niitä on kuitenkin lehtien perussolukon soluissa. Yhdessä solussa niitä on noin 30-40.} 

_{Viherhiukkaset elävät kasvisoluissa, joilta ne saavat hiilidioksidia ja vettä. Solut taas saavat viherhiukkasilta sokereita. Viherhiukkaset pystyvät muuttamaan muotoaan ja liikkumaan kasvisolun sisällä paikasta toiseen.} 

_{Viherhiukkasten yhteyttämisväriaineet eli pigmentit imevät itseensä auringon säteilyenergiaa. Fotosynteesin mahdollistavista väriaineista lehtivihreä eli klorofylli on tärkein. Mitä lyhyempi on valon aallonpituus, sitä enemmän sen fotonit sisältävät energiaa. Pääosa lehtivihreästä on sinisen vihreää klorofylli-a:ta. Tätä avustavat keltaisen vihreä klorofylli-b sekä keltaiset ja oranssit karotenoidit. Lehtivihreä heijastaa pois spektrin vihreän aallonpituuden, minkä vuoksi kasvit näyttävät vihreiltä.} 

 

_{Fotosynteesin reaktiot}

_{1. Valoreaktio}

    _{- Tapahtuu viherhiukkasten yhteyttämiskalvostossa} 

    _{- Vesi hajotetaan auringonenergialla hapeksi ja vedyksi}

    _{- Vety liittyy veden siirtäjämolekyyliin (NADPH)}

    _{- Suurin osa hapesta vapautuu ilmarakojen kautta ilmakehään} 

    _{- Energia sitoutuu ATP:hen ja NADPH- molekyyleihin}

_{2. Hiilen yhteyttämisreaktio (pimeä reaktio)}

    _{- Tapahtuu viherhiukkasen kalvopussien välitilassa}

    _{- Ilmankehän hiilidioksidia pelkistetään sokeriksi} 

    _{- Tarvitaan hiilidioksidia ja vetyä, joita saadaan tuotetusta valoreaktiosta}

    _{- ATP ja NADPH luovuttaa energiaa (saatu valoenergiasta)}

     

 _{Mitä kasvit tekevät syntyneelle sokerille?} 

_{Fotosynteesissä muodostunut sokeri viedään yhteyttävistä solukoista eri puolelle kasvia johtojänteiden nilaosissa. Sokerista saadaan energiaa kasvin soluhengitysreaktiossa. Noin puolet sokerista menee kasvin omiin elintoimintoihin ja jäljelle jäävästä sokerista valmistetaan monimutkaisempia orgaanisia yhdisteitä, esimerkiksi selluloosaa, lipidejä ja valkuaisaineita.}

_{Myös osa sokerista varastoituu tärkkelyksenä esimerkiksi hedelmiin ja siemeniin.} 

 

_{Fotosynteesin tehokkuuteen vaikuttavia tekijöitä}

_{- ilmakehän hiilidioksidipitoisuus}

_{- valon määrä}

_{- valon laatu}

_{- lämpötila} 

_{- maaperän kosteus}

_{- maaperän ravinteet}   

_Kemosynteesi

_{- epäorgaanisten yhdisteiden hapettaminen --> saadaan energiaa hiilen yhteyttämiseen}

_{- kemosynteesiin kykenee vain muutama bakteeri}