Ziemia wspaniałe miejsce, które umożliwiło stworzenie warunków do powstania życia. To dzięki niej możemy podziwiać wspaniałe cuda natury, jednym z nich jest człowiek ze swoimi marzeniami, pasjami, możliwościami. Pomimo, że jesteśmy tylko „chwilą” w dziejach Ziemi to właśnie nam jest dane czuć, poznawać, rozumieć to, co się dzieje wokół nas.

Fotosynteza

fotosynteza [gr.],
bot. proces przetwarzania przez organizmy samożywne (autotrofy) energii świetlnej w energię chemiczną;
równanie fotosyntezy wyraża zapis znany od połowy XIX w.: CO2 + H2O + światło = związki organiczne + O2; proces fotosyntezy mogą przeprowadzać rośliny zielone, zawierające chlorofil, oraz niektóre bakterie mające bakteriochlorofil; fotosynteza zachodzi w dwóch etapach, z których każdy jest złożony z wielu procesów pośrednich; pierwszy etap przebiega z udziałem światła w tylakoidach chloroplastów; biorą w nim udział systemy barwników asymilacyjnych, określane jako fotosystemy: PSI i PSII, absorbujące kwanty energii świetlnej w zakresie światła niebieskiego i czerwieni; energia fotonów umożliwia przepływ elektronów z wody do NADP powodując fotolizę; wody z wytworzeniem tlenu i zredukowanej formy NADPH; przepływ ten jest również sprzężony z syntezą ATP; system PSI (ewolucyjnie starszy) występuje u wszystkich organizmów fotosyntetyzujących, natomiast PSII tylko u roślin zdolnych do fotolizy wody; w drugim etapie fotosyntezy (w tzw. ciemniowych reakcjach fotosyntezy), przebiegającym w stromie chloroplastów bez udziału światła, energia chemiczna ATP i potencjał redukcyjny NADPH (tzw. siła redukcyjna) są zużywane, w cyklu enzymatycznych reakcji (cykl Calvina–Bensona), do włączenia asymilowanego dwutlenku węgla w związki organiczne; w cyklu tym dwutlenek węgla zostaje związany z rybulozo-1,5-bisfosforanem (RuBP) przy udziale enzymu karboksylazy RuBP (RuBisCO); powstaje kwas 3-fosfoglicerynowy (3-PGA), redukowany następnie do aldehydu 3-fosfoglicerynowego (GAP, trioza, jednostka zawierająca 3 atomy węgla), którego dalsze przemiany prowadzą do odtworzenia cząsteczki RuBP i syntezy różnych produktów końcowych, głównie sacharozy i skrobi; rośliny, u których zachodzi cykl Calvina–Bensona, są zwane roślinami C3; u roślin tych, w obecności tlenu i przy małym stężeniu dwutlenku węgla, procesowi fotosyntezy może towarzyszyć fotooddychanie; proces ten obniża wydajność fotosyntezy, ale stanowi jednocześnie mechanizm umożliwiający roślinom przetrwanie w niesprzyjających warunkach środowiska, gdyż pozwala na usuwanie z chloroplastów nadmiaru NADPH. U licznych roślin, zwłaszcza tropikalnych (zwanych też roślinami C4), włączenie dwutlenku węgla w związki organiczne ma nieco inny przebieg i zachodzi w tzw. cyklu 4-węglowych kwasów dikarboksylowych (cykl Hatcha–Slacka–Kortschaka, zwany też cyklem C4); jego odmianą jest wiązanie dwutlenku węgla przez rośliny z rodziny Crassulaceae (gruboszowate), przystosowane do życia w warunkach suszy; proces ten przebiega według cyklu CAM (ang. Crassulacean Acid Metabolism), zwanego też kwasowym metabolizmem węgla; u roślin C4 i gruboszowatych asymilowany dwutlenek węgla jest przyłączany do fosfoenolopirogronianu (PEP) przy udziale karboksylazy PEP, powstaje szczawiooctan (OAA), który następnie ulega przekształceniu w 4-węglowe kwasy dikarboksylowe (o 4 atomach węgla w cząsteczce): jabłkowy lub asparaginowy; związana z odwodornieniem dekarboksylacja tych kwasów powoduje uwolnienie dwutlenku węgla oraz wytworzenie NADPH; oba produkty są następnie powtórnie wykorzystane w cyklu Calvina–Bensona w wyniku karboksylacji RuBP; w przypadku roślin C4 (np. kukurydzy), karboksylacja PEP i RuBP jest rozdzielona przestrzennie: wiązki naczyniowe w liściach tych roślin są otoczone dwiema warstwami komórek zawierających odmienne rodzaje chloroplastów; w chloroplastach pochwy okołowiązkowej (nie zawierających gran) przebiega karboksylacja RuBP, a w komórkach mezofilu (z chloroplastami zawierającymi grana) — karboksylacja PEP; ten typ fotosyntezy pozwala na lepsze wykorzystanie przez roślinę nawet bardzo małych stężeń dwutlenku węgla oraz na prawie całkowite wyeliminowanie fotooddychania; u roślin gruboszowatych oba typy karboksylacji są rozdzielone w czasie; wiązanie dwutlenku węgla w wyniku karboksylacji PEP zachodzi w nocy, gdy są otwarte aparaty szparkowe i jest możliwa wymiana gazowa; powstające kwasy gromadzą się na terenie dużej wakuoli powodując zakwaszenie soku komórkowego; w dzień przy całkowicie zamkniętych aparatach szparkowych zachodzi uwolnienie dwutlenku węgla z kwasów 4-węglowych i włączenie go w cykl Calvina–Bensona. Fotosynteza dostarcza tlenu i ogromnych ilości związków organicznych (ok. 1011 ton rocznie), które stanowią pokarm i źródło energii dla zwierząt i człowieka; jest podstawą życia na Ziemi.

GRUPA MEDIA INFORMACYJNE & ADAM NAWARA

Układ słoneczny jest maleńką częścią wszechświata, którego centrum stanowi słońce, wokół którego krąży cała rodzina mniejszych ciał niebieskich. Obejmuje on 8 planet. Cztery z nich są stosunkowo niewielkie, maja skalistą powierzchnie, nazywają się Merkury Wenus Ziemia oraz Mars. Kolejne cztery maja postać gazowych olbrzymów, są to Jowisz, Saturn, Uran oraz Neptun.

Układ słoneczny jest maleńką częścią wszechświata, którego centrum stanowi słońce, wokół którego krąży cała rodzina mniejszych ciał niebieskich. Obejmuje on 8 planet. Cztery z nich są stosunkowo niewielkie, maja skalistą powierzchnie, nazywają się Merkury Wenus Ziemia oraz Mars. Kolejne cztery maja postać gazowych olbrzymów, są to Jowisz, Saturn, Uran oraz Neptun.

Układ słoneczny jest maleńką częścią wszechświata, którego centrum stanowi słońce, wokół którego krąży cała rodzina mniejszych ciał niebieskich. Obejmuje on 8 planet. Cztery z nich są stosunkowo niewielkie, maja skalistą powierzchnie, nazywają się Merkury Wenus Ziemia oraz Mars. Kolejne cztery maja postać gazowych olbrzymów, są to Jowisz, Saturn, Uran oraz Neptun.