Co je fotosyntéza?

Fotosyntéza je technika pro přeměnu slunečního záření na energii, kterou některé organismy využívají přibližně 3,4 miliardy let. Základní vzorec zahrnuje přeměnu oxidu uhličitého a vody na glukózu a kyslík, podporovanou reakcemi závislými na světle. Fotosyntéza se objevila rychle po samotném vzniku života, o kterém se předpokládalo, že k němu došlo před 3,5 miliardami let poté, co se zemská kůra ochladila. Prvními fotosyntetickými organismy byli předci moderních cyanobakterií.

Fotosyntéza probíhá uvnitř chloroplastů, zvláštních organel v buňkách rostlin a dalších fotosyntetizujících organismech. Choloroplasty jsou zelené, protože používají pigment chlorofyl. Primárními orgány rostlin absorbujícími slunce jsou listy. Ačkoli jsou chloroplasty umístěny v buňkách v celé rostlině, hustota chloroplastů je zdaleka nejvyšší na listech, kde se v každém milimetru čtverečním nachází mezi 450 000 a 800 000 chloroplastů.

Předpokládá se, že chloroflasty pocházejí z fotosyntetických bakterií, se kterými mají mnoho společného. Stejně jako u elektráren eukaryotických (komplexních) buněk, mitochondrie, se předpokládá, že chloroplasty pocházejí z extrémně blízkých symbiotických vztahů mezi ranými mikroby, takže jsou tak blízko, že se staly součástí stejné neoddělitelné entity.

Jedním z vedlejších produktů fotosyntézy je kyslík, molekula, kterou lidé a lidé potřebují k životu. Ačkoli dnes kyslík přináší život, během kataklyzmatické události před dvěma miliardami let to přineslo smrt. V té době zemská atmosféra obsahovala málo kyslíku a velké železné horniny mohly být vystaveny povrchu bez rezivění. Poté, během geologicky náhlého období sestávajícího z několika desítek milionů let, se fotosyntetické cyanobakterie produkující kyslík vyvinuly a pokryly Zemi, vytvářely obrovské množství kyslíku a způsobovaly hromadné vymírání vývojových linií, které nebyly zvyklé na tak vysoké koncentrace kyslíku v atmosféře. Toto je známé jako kyslíková katastrofa.

Dnes je v atmosféře asi 23% kyslíku a zbývající dusík. Potřeba kyslíku z rostlin je dalším důvodem, proč bychom měli odrazovat od ničení deštných pralesů po celém světě, zejména v Amazonii.

Fotosyntetické organismy slouží jako základ každého ekosystému. V této roli jsou označováni jako výrobci. Organismy, které je konzumují, se proto nazývají spotřebitelé.