Co to jest fotosynteza?

Fotosynteza to technika przekształcania światła słonecznego w energię, która jest wykorzystywana przez niektóre organizmy od około 3,4 miliarda lat. Podstawowa formuła obejmuje konwersję dwutlenku węgla i wody w glukozę i tlen, wspomaganą przez reakcje zależne od światła. Fotosynteza pojawiła się szybko po pojawieniu się samego życia, które miało miejsce 3,5 miliarda lat temu, po ochłodzeniu skorupy ziemskiej. Pierwszymi organizmami fotosyntetycznymi byli przodkowie współczesnych cyjanobakterii.

Fotosynteza zachodzi w chloroplastach, specjalnych organellach znajdujących się w komórkach roślin i innych organizmach fotosyntezujących. Choloroplasty są zielone, ponieważ wykorzystują pigment chlorofil. Głównymi narządami pochłaniającymi słońce roślin są liście. Chociaż chloroplasty znajdują się w komórkach w całej roślinie, gęstość chloroplastów jest zdecydowanie najwyższa na liściach, gdzie na każdy milimetr kwadratowy można znaleźć od 450 000 do 800 000 chloroplastów.

Uważa się, że chloroplasty pochodzą od bakterii fotosyntetycznych, z którymi mają wiele wspólnego. Uważa się, że podobnie jak elektrownie komórek eukariotycznych (złożonych), mitochondria, chloroplasty wywodzą się z niezwykle bliskich symbiotycznych związków między wczesnymi mikrobami, tak bliskimi, że stały się częścią tego samego nierozdzielnego bytu.

Jednym z produktów ubocznych fotosyntezy jest tlen, cząsteczka, którą ludzie i inne zwierzęta potrzebują do życia. Chociaż dzisiaj tlen przynosi życie, podczas kataklizmu dwa miliardy lat temu przyniósł śmierć. W tym czasie atmosfera ziemska zawierała niewiele tlenu, a duże żelazne skały można było wystawiać na powierzchnię bez rdzewienia. Następnie, w czasie nagłego geologicznie okresu kilkudziesięciu milionów lat, wytwarzające tlen fotosyntetyczne cyjanobakterie ewoluowały i obejmowały Ziemię, wytwarzając ogromne ilości tlenu i powodując masowe wyginięcie linii ewolucyjnych nieprzyzwyczajonych do tak wysokich stężeń tlenu w atmosferze. Jest to znane jako katastrofa tlenowa.

Dziś atmosfera zawiera około 23% tlenu, a pozostały azot. Konieczność tlenu z roślin to kolejny powód, dla którego powinniśmy zniechęcać do niszczenia lasów deszczowych na całym świecie, szczególnie w Amazonii.

Organizmy fotosyntetyczne służą jako podstawa każdego ekosystemu. W tej roli nazywani są producentami. Organizmy, które je konsumują, są odpowiednio nazywane konsumentami.