Fotosynteza. Co to jest fotosynteza i dlaczego jest ważna w uprawie roślin?

2020-11-24 14:54
Fotosynteza
Autor: GettyImages Fotosynteza to najważniejszy w przyrodzie proces biochemiczny

Fotosynteza to jedna z najważniejszych przemian biochemicznych, decydująca o istnieniu życia na ziemi.

Fotosynteza to proces biochemiczny zachodzący wyłącznie w obecności światła w komórkach roślinnych zawierających zielony barwnik chlorofil i żółty karoten (lub sinicach zawierających bakteriochlorofil). W wyniku reakcji chemicznych z prostych związków nieorganicznych jak dwutlenek węgla, woda i rozpuszczone w niej sole mineralne, powstają związki organiczne, takie jak węglowodany (czyli cukry proste i złożone), białka, tłuszcze i barwniki. Produktem ubocznym jest tutaj tlen, oddawany przez rośliny do atmosfery. Z powietrza nasyconego tym tlenem korzystają wszystkie organizmy wyższe, które same w sposób naturalny go nie wytwarzają, a jest im przecież niezbędny do życia.

Fotosynteza
Autor: GettyImages Fotosynteza - schemat procesu

Dwutlenek węgla pobierany jest z atmosfery przez aparaty szparkowe liści, a wodę wraz z rozpuszczonymi w niej związkami chemicznymi (solami) roślina pobiera z gleby przez swój system korzeniowy. Woda ulega rozkładowi dzięki energii dostarczanej przez światło pochłonięte przez chlorofil: tlen zostaje uwolniony do atmosfery, a wodór wraz z węglem (pochodzącym z dwutlenku węgla), zredukowany i wbudowany w tkanki roślinne.

Proces ten zachodzi jedynie w chloroplastach (komórkach zawierających chlorofil) i odbywa się w dwóch etapach:

  • faza świetlna polega na rozszczepieniu wody pod wpływem energii świetlnej pochłoniętej i przetworzonej przez chlorofil. Uwolniony zostaje tlen, a wodór i energia zmagazynowane w tkankach rośliny;
  • faza ciemna to kolejny etap, podczas którego reakcje biochemiczne zachodzą bez udziału światła, ale niezbędna jest do tego energia chemiczna (zwana siłą asymilacyjną) pochodząca z fazy pierwszej. I tu po szeregu reakcji chemicznych powstają wymienione wcześniej związki organiczne. Proces ten ma miejsce w chloroplastach i nazywany jest inaczej cyklem fotosyntetycznej redukcji węgla.
warto wiedzieć
Chloroplast

Autor: GettyImages

Chloroplast

Chloroplast

Ten maleńki twór jest kompletną samowystarczalną fabryką biochemiczną produkującą wszystkie substancje organiczne (węglowodany, tłuszcze, białka i barwniki) potrzebne do funkcjonowania organizmów roślinnych, które są pierwszym ogniwem łańcucha pokarmowego. Kolejnym są organizmy roślinożerne, a następnym - mięsożerne.

Dlaczego fotosynteza to proces ważny w uprawie roślin?

Fotosynteza to najważniejszy w przyrodzie proces biochemiczny, bo to dzięki niej gromadzi się energia chemiczna w postaci węglowodanów, białek, tłuszczy i innych związków organicznych, które są podstawą egzystencji dla wszystkich istot żywych. Dzięki fotosyntezie węgiel wchodzi do obiegu materii w przyrodzie i umożliwia rozwój (rozrastanie się) roślin. Związki wytwarzane w procesie fotosyntezy są jedynym źródłem powstawania biomasy, stanowią więc pierwsze ogniwo w naszym łańcuchu pokarmowym.

Gdyby nie było fotosyntezy, życie na ziemi przestało by istnieć. Do jej prawidłowego przebiegu potrzebne są - jak wiadomo - dwutlenek węgla, woda i światło w odpowiednich proporcjach. Zarówno nadmiar jak niedobór któregoś z tych czynników zachwiałby dość kruchą równowagę istniejącą w przyrodzie. Efektywność tkanek roślinnych zawierających chlorofil zależy od aktywnej powierzchni ich liści, bo w nich znajduje się chlorofil i aparaty szparkowe pobierające dwutlenek węgla a oddające część wody w postaci pary wodnej. Prawidłowy rozwój rośliny zapewniany jest też przez właściwie ukształtowany i funkcjonujący system korzeniowy pobierający wodę z podłoża.

Co stanowi zagrożenie dla życia na ziemi

  1. Brak zdrowej roślinności, a więc producentów tlenu. Ziemia ogałacana jest systematycznie z drzew i krzewów nie tylko w skali globalnej (dewastacja lasów deszczowych pod uprawy palm kokosowych, awokado, kukurydzy itp.) ale też w skali naszego kraju (wycinka zwartych masywów leśnych, drzew śródpolnych, przydrożnych, osiedlowych i działkowych). Trawniki - na wzór angielskich - koszone są nisko i często. Ogołocenie dużych połaci terenów rolniczych z roślinności naturalnej i wieloletniej jest kontrproduktywne, bo nie zapewnia większych plonów. Po pozbawionych drzew polach hula wiatr przyspieszając transpirację, a więc powodując utratę wody, a to pociąga za sobą mniejsze plony.
  1. Brak wody, a więc jednej z trzech składowych procesu fotosyntezy. Nadmierna eksploatacja gleby w uprawach wielkopowierzchniowych i nadmierne nawożenie chemiczne pogarsza jej strukturę i zdolność magazynowania wody. Równie groźny jest stopień pokrycia terenu (zwłaszcza w miastach) nawierzchniami nieprzepuszczalnymi dla wody, oraz zabudowywanie coraz większych obszarów budynkami wielkopowierzchniowymi, bo to dramatycznie, nawet do 90%, zwiększa spływ powierzchniowy wody. Tracimy ją bezpowrotnie odprowadzając kanałami burzowymi do rzek. Konsekwencją uregulowania wielu cieków jest gwałtowny odpływ wody z terenów położonych wyżej w rejony dolnych biegów rzek, choć i tam woda nie ma się gdzie rozlać i stopniowo nasycać głębszych warstw gleby.

W przyrodzie funkcjonuje proste przełożenie: mniej wody, mniejsza fotosynteza, mniej biomasy, a zatem mniej tlenu. Czy będzie stać nas - jako społeczeństwa - na przemysłową produkcję tlenu, czy raczej będziemy chorować i wymierać?

Pielęgnacja storczyków: światło i temperatura
Czy artykuł był przydatny?
Przykro nam, że artykuł nie spełnił twoich oczekiwań.
Podziel się opinią
Grupa ZPR Media sprzeciwia się głoszeniu opinii noszących znamiona mowy nienawiści przepełnionych pogardą czy agresją. Jeśli widzisz komentarz, który jest hejtem, powiadom nas o tym, klikając zgłoś. Więcej w REGULAMINIE