Rastliny si vyrábajú vlastné jedlo z anorganických zlúčenín pomocou procesu nazývaného fotosyntéza, ktorá sa uskutočňuje v listoch. Zložky potrebné pre fotosyntézu sú svetlo, voda a oxid uhličitý. Rýchlosť fotosyntézy bude ovplyvnená množstvom týchto dostupných zložiek, ako aj teplotou. Konečnými produktami fotosyntézy sú kyslík, ktorý rastliny uvoľňujú, a uhľohydráty, ktoré sa stávajú zdrojom energie rastlín. Rastliny na základe základnej štruktúry glukózy používajú fotosyntézu na vytvorenie niekoľkých komplexnejších chemikálií na báze uhlíka, ktoré sú nevyhnutné pre ich rast a prežitie.
Ako si rastliny pripravujú vlastné jedlo?
Chloroplasty v listeNajskôr voda absorbovaná koreňmi stúpa k listom a vstupuje do špeciálnych buniek nazývaných chloroplasty. Tieto bunky obsahujú chlorofyl, zelený pigment, ktorý dáva farbu listov odrážaním zelených vlnových dĺžok. A čo je dôležitejšie, chlorofyl absorbuje svetlo v červenej a modrej časti spektra a používa ho na vyvolanie rozhodujúcej chemickej reakcie. Vo vnútri chloroplastu molekuly chlorofylu absorbujú jeden fotón svetla výmenou za elektrón. Nasleduje rad chemických reakcií, ktoré nakoniec nahradia stratený elektrón z molekúl vody v liste. Pri tomto procese sa atóm kyslíka vo vode oddelí od atómov vodíka a prechádza ako odpad. Zostávajúci vodík sa zhromažďuje a nakoniec syntetizuje na molekulu uhľohydrátu.
Proces, ktorý vytvára skutočné jedlo pre rastlinu, nevyžaduje svetlo, preto sa nazýva temná reakcia. V inej časti listu nazývanej stroma sa oxid uhličitý absorbovaný z okolia redukuje na uhlík a kyslík. Znovu sa nechá kyslík unikať, ale uhlík sa kombinuje s koncovým vodíkovým produktom prvého procesu za vzniku jednoduchého cukru. Môžu sa kombinovať alebo modifikovať tak, aby produkovali takmer akúkoľvek organickú zlúčeninu, ktorú by mohla rastlina potrebovať, či už ide o štruktúru alebo výživu.
Rastliny nevyužívajú svetelnú energiu priamo, ale musia ju previesť na chemickú energiu. Zo svetla dopadajúceho na list sa na fotosyntézu používa iba asi 5 percent, z čoho sa iba 30 až 50 percent ukladá ako chemická energia pre bunku. Fotosyntéza je napriek tomu životne dôležitým procesom nielen pre rastliny, ale aj pre všetky organizmy dýchajúce kyslík vrátane ľudí. Vedci veria, že to bola fotosyntéza v skorých zelených rastlinách a riasach, ktorá vytvorila priedušnú atmosféru Zeme. Aj dnes rastliny naďalej dopĺňajú životné prostredie a filtrujú škodlivý oxid uhličitý na kyslík podporujúci život.
