fotoszintézis

Fotoszintézis egy olyan biogeokémiai folyamat, amely során a növények, algák és néhány baktérium fényenergia felhasználásával szervetlen anyagokból szerves molekulákat állítanak elő, miközben oxigént szabadítanak ki. A legfontosabb végtermékek a szénhidrátok, például a glükóz, amelyek energiát és felépítő anyagokat biztosítanak a sejtek számára. Általános leírás szerint a reakciók 6 CO2 + 6 H2O + fényenergia -> C6H12O6 + 6 O2 formában mennek végbe.

A fotoszintézis két fő szakaszra oszlik: fényreakciók és Calvin-ciklus. A fényreakciók a tilakoid membránokban zajlanak, ahol a klorofill-a és más pigmentek elnyelik a fényt, a víz oxidációja révén elektronok szabadulnak fel, és az elektrontranszportlánc átvezeti az energiát, miközben ATP-t és NADPH-t termel. Emellett oxigén szabadul fel melléktermékeként. Ezek az energia- és redukáló erők a Calvin-ciklus alapját képezik.

A Calvin-ciklus a stroma térben játszódik, és CO2-t cukrokká alakítja át az ATP és NADPH felhasználásával. Ennek során a széndioxid újrafogalmazódik köztes vegyületekké, végül glükóz és más szénhidrátok keletkeznek. A fotoszintézis fő pigmentje a klorofill-a, amelyet kiegészítenek a klorofill-b és karotinoidok, lehetővé téve a különböző fénytartományokból való energiabevitelt.

Az oxigéntermelő (oxygenikus) fotoszintézis általában növényekben, algákban és cianobaktériumokban zajlik; létezik azonban olyan baktériumtípus, amely anoxygenikus fotóprocesszust végez, oxigént nem termelve. A fotoszintézis alapvető szerepet játszik az élet feltételeinek megteremtésében és a Föld éghajlat- és ökoszisztémájának működtetésében.