Fotosyntéza je zdrojom takmer všetkých organických látok, ktoré vznikajú prirodzeným spôsobom, teda bez zásahu ľudskej technickej činnosti. Na produkty fotosyntézy sú odkázané všetky heterotrofné organizmy, kyslík prítomný v atmosfére je tiež produktom tohto jedinečného procesu. Možno povedať, že život vo forme, aká existuje na našej planéte je podmienený fotosyntézou. Proces fotosyntézy u vyšších rastlín prebieha v chloroplastoch, kde sa na membránach tylakoidov nachádza chlorofyl A a chlorofyl B, ktoré označujeme ako asimilačné farbivá. Okrem chlorofylu sa fotosyntézy zúčastňujú aj iné farbivá ako napr. karotenoidy. Hlavným asimilačným farbivom je chlorofyl A ktorý ako jediný má schopnosť absorbovať dopadajúci fotón. Chlorofyl A preto označujeme ako aktívny chlorofyl. Ostatné asimilačné farbivá sú pomocné. Tvoria akúsi „sieť“, do ktorej zachytávajú dopadajúce fotóny a vedú ich napríklad od molekuly karotenoidu k molekule chlorofylu B až kým sa fotón nedostane k molekule chlorofylu A. Farbivá sú zložité lipoproteíny, v ktorých pripadajú na 1 molekulu bielkoviny 3 molekuly chlorofylu A a 3 molekuly chlorofylu B. Sú to svetelné pasce, ktoré zbierajú vhodné fotóny zodpovedajúcej vlnovej dĺžky. Takéto prijímacie stanice sú dve a označujeme ich ako fotosystém I a fotosystém II. Fotosystém I sa uplatňuje pri pohlcovaní svetla 700nm a dlhšou a fotosystém II pri absorbovaní svetla s vlnovou dĺžkou 680 nm a kratšou. Oba fotosystémy sú tvorené z niekoľko sto molekúl chlorofylu a sú spojené prenášačmi elektrónov.

Chemizmus fotosyntézy

Chemický priebeh fotosyntézy možno napísať sumárnou rovnicou:

6 CO2 + 12 H2O + 2830 kJ + chlorofyl ––> C6H12O6 + 6 H20 + 6O2

Vlastný chemizmus je proces veľmi zložitý. Možno ho rozdeliť na primárne a sekundárne procesy fotosyntézy. PRIMÁRNE PROCESY FOTOSYNTÉZY


Primárne procesy fotosyntézy vyžadujú prítomnosť svetla, preto bývajú označované ako fotochemická fáza. Ich podstatou je premena žiarivej energie na energiu chemických väzieb. 1.Fotofosforilácia
Začína pohltením svetelnej energie molekulou chlorofylu. Z chlorofylu sa tým uvoľnia elektróny, ktoré zachytí oxidačno-redukčný enzým ferredoxín. Z neho sa elektróny prenášajú späť na chlorofyl reťazou oxidačno-redukčných enzýmov. Energia, ktorú pri tom elektrón vyžiari sa, sa používa na tvorbu makroergických fosfátových väzieb v molekule ATP.