FOTOSYNTEZA to proces endoenergetyczny polegający na syntezie związków organicznych z CO2 i H2O - związków nieorganicznych, przy udziale energii świetlnej słońca i barwników asymilacyjnych np. chlorofilu. Chlorofil jest transportem energii słonecznej, która jest przez niego zamieniana na chemiczną z wydzieleniem tlenu. Aby zaszedł proces fotosyntezy muszą być spełnione następujące czynniki: STĘŻENIE CO2 Źródłem węgla jest CO2 z atmosfery i wody, jest on pobierany w postaci jonów HCO3 u roślin wodnych i H2CO3. Jeżeli w atmosferze jest go 2,1 * 1012 T to jest to ilość wystarczająca do zaspokojenia zapotrzebowania roślin, na 1 km2 daje to 4 kg CO2. Gdyby C nie był uzupełniany to ta ilość wystarczyłaby na 35 lat, CO2 uzupełniają : wybuchy wulkanów, przemysł, procesy oddychania roślin, zwierzą i ludzi, C dostaje się do rośliny przez aparaty szparkowe. TEMPERATURA Fotosynteza zachodzi w temperaturze dodatniej, niektóre rośliny afrykańskie nie zasymilują CO2 w temperaturze +5OC, rośliny w Polsce asymilują CO2 przy temperaturze poniżej 0OC, w miarę wzrostu temperatury wzrasta intensywność fotosyntezy, temperatura optymalna to 20-30OC, powyżej tej temperatury występuje spadek intensywności fotosyntezy, w temperaturze wyższej niż 45OC następuje jej zatrzymanie, a w temperaturze 50OC śmierć komórek. WODA Substancja wyjściowa dostarczająca H do redukcji CO2 co prowadzi do powstania heksosy, obniżenie bilansu wodnego rośliny powoduje zamknięcie aparatów szparkowych i zahamowanie natężenia asymilacji CO2, H2O - jest bardzo ważna, ponieważ wchodzi w reakcje - jest substratem ŚWIATŁO Źródło energii świetlnej zamienianej na promienie i kolejnie na energię chemiczną, która służy do fotosyntezy, natężenie światła wyraża się w luksach, ilość w jednostkach czasu na jednostki powierzchni, światło w słoneczne dni ma natężenie 100 tyś. luksów, długość fali wynosi 400-700 nanometrów. Wyróżniamy barwy: - fioletowe : 380 - 400 tyś nanometrów - niebieskie : 400 - 450 tyś - zielone : 490 - 540 tyś - żółte : 540 - 580 tyś - czerwone : 600 - 700 tyś Nie biorą udziału w fotosyntezie : - podczerwień : powyżej 700 tyś - ultrafiolet : poniżej 380 tyś Najbardziej wydajna do fotosyntezy jest czerwone, jego intensywność zależy od długości fali. Rośliny dzielimy na - światłolubne ( drzewa owocowe, sosna, pomidory ) - ciemnolubne ( paproć, bluszcz ) BARWNIK Wyróżniamy 4 typy chlorofilu : a, b, c, d Stosunki ilościowe chlorofilu zależą od ilości naświetlenia : rośliny ciemnolubne mają więcej chlorofilu b, światłolubne - a, a wodne - c i d. W skład każdego barwnika wchodzą: - białka 30-50 % - tłuszcze 8-30 % - barwniki fotosyntetyczne 10 - 20 % - DNA ( inne niż jądrowe ) - RNA U roślin wodnych żyjących głębiej są barwniki - ksantofile - bo do nich nie dochodzi promieniowanie czerwone tylko niebiesko-filotowe; u brunatnic i krasnorostów występują barwniki fikobilina i chlorofil, widoczna jest strefowość : wyżej są glony z chlorofilem, niżej brunatnice, najniżej krasnorosty ( czerwone ) WIEK ROŚLINY W młodym i bardzo starym liściu natężenie fotosyntezy jest niższe; w dojrzałym liściu jest normalnie, w liściu żółknącym spada do 0. UKŁAD CHLOROPLSTÓW - parastrofia - w układzie tym liście są wystawione silne działanie promieni słonecznych, chloroplasty są wzdłuż ścian komórek równolegle do promieniowania - epistrofia - mało światła, miejsca zaciemnione, ustawione prostopadle do promieniowania. KSZTAŁ LIŚCI - np. rośliny iglaste : igły długie, wąskie, więc mało ciałek zieleni - rośliny okrytonasienne : blaszki liściowe, więc ilość chloroplastów jest większa