Splhej.wz.cz - Referáty a čtenářský deník - domů
Autor(asi): franta    |    Zobrazit obrázky k referátu    Tisk Vytisknout referát

Fotosyntéza


Fotosyntéza

V dobách šerého dávnověku měl život rodící se na Zemi jen velmi neurčitou podobu. Prvotní jednoduché organismy vznikaly ve vodě. Přijímaly živiny z vodních roztoků, které je obklopovaly, vylučovaly odpadní látky a množily se. Tenkrát ale nebyl v prvotní atmosféře Země oxid uhličitý, natož pak kyslík. Primitivní formy života kyslík nepotřebovaly, byly to organismy anaerobní (a-, an- je latinská předpona vyjadřující zápor, nedostatek, aer je řecky vzduch, bios život). A badatelé předpokládají, že z hlediska způsobu výživy byly heterotrofní. Zužitkovávaly energii vázanou v chemicky, to znamená v organických sloučeninách obsažených v praoceánech, zejména v cukrech. Využívaly ji například prostřednictvím pochodů typu kvašení, které probíhalo bez kyslíku (takzvané anaerobní kvašení). Při něm se uvolňovalo určité množství oxidu uhličitého a atmosféra Země se tak postupně začala měnit. Možná že časem se těmto prvním organismům nedostávalo dostatečného množství živin, které potřebovaly k životu. Bylo nutno nalézt nějaké řešení, které by je zbavilo závislosti na přísunu potravy z vnějšího prostředí; později se ukázalo, že tím nejvhodnějším řešením bylo vyrábět si potřebné látky (např. stavební materiál) vlastní aktivitou. Nejlépe se osvědčila právě folosyntetická asimilace čili fotosyntéza. Ovšem chemických pochodů, které v praoceánech tehdy probíhaly, bylo určitě mnoho druhů. Uvolňovaly se při nich různé látky, některé byly opět zužitkovány a následkem toho se atmosféra měnila stále více.


Postupně vznikaly organismy, u nichž se vyvinuly primitivní pigmenty (barviva) typu chlorofylů. Jejich prostřednictvím dokázaly tyto organismy zachytit a využívat energii slunečního světla ? mohly si živiny vyrobit samy! Definitivně přestaly být závislé na přísunu potravy z vnějšího prostředí. Zužitkovávaly při tom oxid uhličitý (ten se asi do atmosféry uvolňoval kvasnými pochody) a vodu ? byly schopny fotosyntetické asimilace. Zároveň obohatily atmosféru o vedlejší produkt ? kyslík. Nastartovaly tak podmínky pro život dalších tvorů, kteří se vyvinuli později právě díky tomu, že se naučili kyslík využívat. Prvními jednobuněčnými fotosyntetizujícími organismy na Zemi byly sinice. Během prekambria, asi před 60 miliony lety, postupně změnily původní atmosféru planety Země na kyslíkatou. Byl to proces nesmírně pomalý, dlouhodobý. Sinice pravděpodobně byly předchůdci chloroplastů zelených rostlin. Původně snad začaly žít v oboustranně výhodném soužití, v symbióze, s nějakými heterotrofními jednobuněčnými řasami. Postupně došlo k jejich zabudování do jiného, vícebuněčného organismu, kde se v podobě tělísek (plastidů) uplatnily při zachycování světelné energie Slunce. Za miliony let vyprodukovaly sinice dostatečné množství kyslíku, který se stal součástí atmosféry. Teprve potom mohl život pokračovat dále, mohly vznikat další, mnohem složitější organismy, které tento kyslík dýchaly. Nazývají se aerobní organismy (řecky vzduch se řekne aer, bios je život). Kyslík se stal podmínkou jejich života.

Dýchání patří k nejzákladnějším projevům, které probíhají v každém živém organismu. Při něm organismus přijímá kyslík a přenáší ho k buňkám, v nichž dochází ke spalování energeticky bohatých živin (cukrů) přijatých v potravě. Při této chemické reakci se uvolňuje energie. Je to tedy děj rozkladný. Rostliny dýchají jen v noci, ve dne v nich probíhá proces opačný ? fotosyntetická asimilace. Odborný název vznikl z řeckých slov fós ? fótos světlo, synthesis, syntéza čili skládání, dávání dohromady, slučování; latinské assimilatio znamená přizpůsobení se, přeměna látek přijatých potravou na látky vlastního těla, totéž co anabolismus (z řeckého anabolé výstup). Fotosyntéza je tedy děj (ve skutečnosti celý soubor složitých dějů), při kterých rostliny využívají slunečního záření jako zdroje energie a vyrábějí si organické sloučeniny, které potřebují k životu (jsou autotrofní). Živočichové na rozdíl od nich musejí dýchat ve dne i v noci, protože bez kyslíku nemohou žít ? je podmínkou jejich látkové výměny, spalování. Živiny, vyrobené rostlinami, přijímají v potravě (jsou heterotrofní).

Na počátku fotosyntézy je asimilace, to znamená upoutání (fixace) oxidu uhličitého (CO2) rostlinou a jeho zabudování do organických sloučenin. Procesu se účastní voda. Je to nejdůležitější biochemický proces, který na Zemi probíhá. Závisí na něm živost všech ostatních tvorů. Probíhá v chloroplastech, v organelách, které obsahují zelené barvivo chlorofyl a v menší míře i karotenoid. V první fázi tyto pigmenty zachycují (pohlcují) světelnou energii (sluneční světlo) a v dalších fázích se tato energie váže do složitých organických sloučenin. Hodně zjednodušeně řečeno, z oxidu uhličitého a vody a za pomoci slunečního světla vznikají organické látky, nejprve cukry, které jsou energeticky velmi bohaté. Rostlina je dále přeměňuje a buduje z nich své tělo, část opět rozkládá a spotřebovává jako zdroj energie potřebné pro udržení dějů; zbytek ukládá jako zásobní látky (například škrob, složitý cukr, v kořenech a v hlízách).

Víme již, že autotrofní organismus roste a množí se v prostředí, které obsahuje pouze jednoduché sloučeniny, základní stavební látky ? vodu, CO2 a minerální látky. Z nich buduje organickou hmotu, kterou zásobuje svět heterotrofních organismů, to znamená živočichů, hub a jednobuněčných mikroorganismů. Ale nejen to, z hlediska rostliny odpadní produkt fotosyntézy, kyslík, se uvolňuje do ovzduší ? a to je právě ten zázrak, umožňující nám, heterotrofům, žít!
Vysoká škola manažerské informatiky a ekonomiky Praha.