Kako se pretvara energija sunčeve svjetlosti u svijetloj i tamnoj fazi fotosinteze u energiju kemijskih veza glukoze? Objasnite odgovor.

Odgovor

U svjetlosnoj fazi fotosinteze energija sunčeve svjetlosti pretvara se u energiju pobuđenih elektrona, a zatim se energija pobuđenih elektrona pretvara u energiju ATP i NADPH-H2. U tamnoj fazi fotosinteze energija ATP i NADP-H2 pretvara se u energiju kemijskih veza glukoze.

Što se događa tijekom svjetlosne faze fotosinteze?

Odgovor

Elektroni klorofila, pobuđeni energijom svjetlosti, idu duž transportnih lanaca elektrona, čija se energija pohranjuje u ATP i NADPH-H2. Dolazi do fotolize vode, oslobađa se kisik.

Koji su glavni procesi koji se događaju tijekom mračne faze fotosinteze?

Odgovor

Od ugljičnog dioksida dobivenog iz atmosfere i vodika dobivenog u laganoj fazi, glukoza nastaje zbog energije ATP-a dobivene u lakoj fazi.

Koja je funkcija klorofila u biljnoj stanici?

Odgovor

Klorofil sudjeluje u procesu fotosinteze: u svjetlosnoj fazi klorofil apsorbira svjetlost, elektron klorofila prima svjetlosnu energiju, prekida se i ide duž lanca transporta elektrona.

Koja je uloga elektrona u molekulama klorofila u fotosintezi?

Odgovor

Elektroni klorofila, pobuđeni sunčevom svjetlošću, prolaze duž transportnih lanaca elektrona i predaju svoju energiju stvaranju ATP i NADPH-H2.

U kojoj se fazi fotosinteze stvara slobodni kisik?

Odgovor

U svjetlosnoj fazi, za vrijeme fotolize vode.

U kojoj se fazi fotosinteze odvija sinteza ATP?

Odgovor

U svjetlosnoj fazi.

Koja tvar služi kao izvor kisika tijekom fotosinteze?

Odgovor

Voda (kisik se oslobađa tijekom fotolize vode).

Brzina fotosinteze ovisi o ograničavajućim (ograničavajućim) čimbenicima, među kojima se emitiraju svjetlost, koncentracija ugljičnog dioksida i temperatura. Zašto su ovi čimbenici ograničavajući za fotosintetske reakcije?

Odgovor

Svjetlost je potrebna za pobuđivanje klorofila, ona daje energiju za proces fotosinteze. Ugljični dioksid je neophodan u tamnoj fazi fotosinteze, iz njega se sintetizira glukoza. Promjena temperature dovodi do denaturacije enzima, reakcije fotosinteze usporavaju.

U kojim je metaboličkim reakcijama u biljkama ugljični dioksid početna tvar za sintezu ugljikohidrata?

Odgovor

U reakcijama fotosinteze.

U lišću biljaka proces fotosinteze je intenzivan. Javlja li se u zrelim i nezrelim plodovima? Objasnite odgovor.

Odgovor

Fotosinteza se odvija u zelenim dijelovima biljaka izloženih svjetlosti. Dakle, fotosinteza se odvija u koži zelenih plodova. Fotosinteza se ne događa unutar ploda i na kožici zrelog (a ne zelenog) voća.

Opće je poznato da je Sunce nebesko tijelo (zvijezda), a sunčeva energija je zapravo rezultat njegove vitalne aktivnosti. Procesi koji se na njemu odvijaju oslobađaju ogromnu količinu energije, izbacujući je nevjerojatnom brzinom prema našem planetu. Korištenje energije sunčeve svjetlosti ljudi se događaju i svjesno i nesvjesno. Kupajući se u zrakama Sunca, ne mislimo da energija ove zvijezde pokreće brojne važne procese u našem tijelu (na primjer, vitamin D proizvodi se u našoj koži); zahvaljujući njoj dolazi do fotosinteze u biljkama; ciklus vode u prirodi također je "njezino ručno djelo". Mi to uzimamo zdravo za gotovo. Ali ovo je samo dio uloge sunčeve energije u našem životu.

Praktična upotreba sunčeve energije

Svima najjednostavnije i najpoznatije korištenja sunčeve energije - njegova upotreba u modernim kalkulatorima (na vrlo kompaktnim solarnim pločama) i za kućanstvo (suho voće, grijanje vode u uličnom tušu u zemlji). Kretanje zraka zagrijanog sunčevom toplinom osigurava rad ventilacijskog sustava i dimnjaka. Sunčeve zrake koriste se kao isparivač za desalinizaciju morske vode. Sunce je jedan od glavnih izvora energije za dugoročni rad satelita, kao i vozila koja se koriste za proučavanje svemira. Električni automobili se sve više uvode u naš život.

Primanje i transformiranje energije sunca

Sunčeva energija pogađa naš planet u obliku tri vrste valova zračenja: ultraljubičastog, svjetlosnog i infracrvenog.

Korištenje sunčeve energije usmjeren je prvenstveno na proizvodnju topline ili električne energije. Infracrveni valovi, koji padaju na posebnu površinu koju su razvili znanstvenici, pretvaraju se u ono što trebamo.

Dakle, za izdvajanje topline koriste se kolektor koji apsorbira infracrvene valove, uređaj za pohranu koji ga akumulira i izmjenjivač topline u kojem se odvija grijanje.

Prilikom stvaranja električne energije koriste se posebne fotoćelije. Oni upijaju zrake svjetlosti, a odgovarajuće instalacije pretvaraju te zrake u električnu energiju.

Kako koristiti sunčevu energiju mogu se podijeliti prema vrsti elektrane za njenu preradu. Ima ih šest.

Prva tri: toranj (struktura u obliku crne kule s vodom unutra i zrcalima okolo), paraboličan (podsjeća na satelitske antene sa zrcalima iznutra), u obliku posude (izgledom izgleda poput metalnog stabla s lišćem s ogledala). Mogu se kombinirati, jer imaju isti princip rada: hvataju određenu količinu svjetlosti, usmjeravaju je u rezervoar s tekućinom koja se zagrijava i emitira paru koja se pak koristi za proizvodnju električne energije.

Četvrta - oprema s fotoćelijama. Najpoznatiji tip, jer njegove dimenzije mogu varirati ovisno o potrebi. Mali solarni paneli koriste se za potrebe privatnih kućanstava, a veći za industrijske potrebe. Načelo rada je generiranje električne energije iz sunčevih zraka koju apsorbira fotoćelija zbog potencijalne razlike unutar nje.

Peti - usisavač. Strukturno je ovo komad zemlje prekriven okruglim staklenim krovom, unutar kojeg se nalazi toranj s turbinama u osnovi. Načelo rada sastoji se od zagrijavanja tla ispod ovog krova i pojave propuha zraka zbog temperaturne razlike. Lopatice turbine okreću se i generiraju energiju.

Mnogi od nas su se na ovaj ili onaj način susreli sa solarnim ćelijama. Netko je koristio ili koristi solarne panele za proizvodnju električne energije za kućanstvo, netko koristi mali solarni panel za punjenje svog omiljenog uređaja na terenu, a netko je sigurno vidio malu solarnu ćeliju na mikrokalkulatoru. Neki su čak imali i sreće da posjete.

No jeste li ikad razmišljali o tome kako se događa proces pretvaranja sunčeve energije u električnu? Koji je fizički fenomen u osnovi rada svih ovih solarnih ćelija? Okrenimo se fizici i detaljno shvatimo proces generiranja.

Od samih početaka očito je da je ovdje izvor energije sunčeva svjetlost, ili se, u znanstvenom smislu, dobiva zahvaljujući fotonima sunčevog zračenja. Ti se fotoni mogu zamisliti kao struja elementarnih čestica koje se neprekidno kreću od Sunca, a svaka od njih ima energiju, pa stoga čitav svjetlosni tok nosi neku vrstu energije.

Sa svakog kvadratnog metra površine Sunca kontinuirano se emitira 63 MW energije u obliku zračenja! Maksimalni intenzitet ovog zračenja pada na opseg vidljivog spektra -.

Dakle, znanstvenici su utvrdili da energetska gustoća protoka sunčeve svjetlosti na udaljenosti od Sunca do Zemlje od 149.600.000 kilometara, nakon što prođe kroz atmosferu, a po dolasku na površinu našeg planeta, u prosjeku iznosi oko 900 vata po kvadratnom metru.

Ovdje možete prihvatiti ovu energiju i pokušati iz nje dobiti električnu energiju, odnosno energiju sunčevog svjetlosnog toka pretvoriti u energiju pokretnih nabijenih čestica, drugim riječima, u.

Da bismo svjetlost pretvorili u električnu, trebamo fotoelektrični pretvarač... Takvi pretvarači su vrlo česti, nalaze se u slobodnoj trgovini, to su takozvane solarne ćelije - fotonaponski pretvarači u obliku ploča izrezanih od silicija.

Najbolji su monokristalni, imaju učinkovitost od oko 18%, odnosno ako fotonski sunčev tok ima gustoću energije 900 W / m2, tada možete računati da ćete dobiti 160 W električne energije iz četvornog metra baterije prikupljene iz takvih ćelija.

Ovdje djeluje fenomen nazvan "fotoelektrični efekt". Fotoelektrični efekt ili fotoelektrični efekt - Ovo je fenomen emisije elektrona od strane neke tvari (fenomen istrganja elektrona iz atoma neke tvari) pod utjecajem svjetlosti ili bilo kojeg drugog elektromagnetskog zračenja.

Davne 1900. godine Max Planck, otac kvantne fizike, predložio je da svjetlost emitiraju i apsorbiraju pojedini dijelovi ili kvante, što će kasnije, 1926., kemičar Gilbert Lewis nazvati "fotonima".

Svaki foton ima energiju koja se može odrediti formulom E \u003d hv - Planckova konstanta pomnožena s frekvencijom zračenja.

U skladu s idejom Maxa Plancka, fenomen koji je 1887. otkrio Hertz, a zatim ga temeljito istražio od 1888. do 1890. Stoletov, postao je objašnjiv. Aleksandar Stoletov eksperimentalno je proučavao fotoelektrični efekt i uspostavio tri zakona fotoelektričnog efekta (Stoletovljevi zakoni):

Uz konstantan spektralni sastav elektromagnetskog zračenja koje pada na fotokatodu, zasićena fotostruja proporcionalna je ozračenosti katode (inače: broj fotoelektrona izbijenih iz katode u 1 s izravno je proporcionalan intenzitetu zračenja).

Maksimalna početna brzina fotoelektrona ne ovisi o intenzitetu upadne svjetlosti, već se određuje samo njezinom frekvencijom.

Za svaku tvar postoji crvena granica fotoelektričnog efekta, odnosno minimalna frekvencija svjetlosti (ovisno o kemijskoj prirodi tvari i stanju površine), ispod koje je fotoefekt nemoguć.

Kasnije, 1905. godine, Einstein je pojasnio teoriju fotoelektričnog efekta. Pokazat će kako kvantna teorija svjetlosti i zakon očuvanja i pretvorbe energije savršeno objašnjavaju što se događa i što se promatra. Einstein je zapisao jednadžbu fotoelektričnog efekta, za koju je 1921. dobio Nobelovu nagradu:

Funkcije rada I ovdje je najmanji posao koji elektron mora obaviti da bi ostavio atom supstance. Drugi je pojam kinetička energija elektrona nakon izlaska.

Odnosno, foton apsorbira elektron atoma, zbog čega se kinetička energija elektrona u atomu povećava za količinu energije apsorbiranog fotona.

Dio te energije troši se na izlazak elektrona iz atoma, elektron napušta atom i dobiva priliku da se slobodno kreće. A usmjereni elektroni nisu ništa drugo doli električna struja ili fotostruja. Kao rezultat, možemo govoriti o pojavi EMF-a u tvari kao posljedici fotoelektričnog efekta.

To je, solarna baterija radi zahvaljujući fotoelektričnom efektu koji djeluje u njoj. Ali gdje se "nokautirani" elektroni kreću u fotoelektričnom pretvaraču? Fotonaponski pretvarač ili solarna ćelija ili fotoćelija je, dakle, fotoelektrični efekt u njemu se javlja na neobičan način, to je unutarnji fotoelektrični efekt, a ima čak i poseban naziv "fotoelektrični efekt ventila".

Pod utjecajem sunčeve svjetlosti javlja se fotoelektrični efekt u pn spoju poluvodiča i pojavljuje se EMF, ali elektroni ne napuštaju fotoćeliju, sve se događa u blokirajućem sloju, kada elektroni napuste jedan dio tijela, prelazeći u drugi njegov dio.

Silicij u zemljinoj kori čini 30% svoje mase, stoga se koristi svugdje. Osobitost poluvodiča općenito je u tome što oni nisu niti vodiči niti dielektričari, njihova vodljivost ovisi o koncentraciji nečistoća, temperaturi i učinku zračenja.

Zaporni pojas u poluvodiču je nekoliko elektronskih volta, a to je samo energetska razlika između gornje razine valentnog pojasa atoma, iz koje se izvlače elektroni, i donje razine vodljivog pojasa. Silicij ima razmak u pojasu od 1,12 eV - upravo ono što je potrebno za apsorpciju sunčevog zračenja.

Dakle pn spoj. Dopirani slojevi silicija u fotoćeliji tvore pn spoj. Ovdje se dobiva energetska barijera za elektrone, oni napuštaju valentni pojas i kreću se samo u jednom smjeru, a rupe se kreću u suprotnom smjeru. Tako se dobiva struja u solarnoj ćeliji, odnosno odvija se proizvodnja električne energije iz sunčeve svjetlosti.

Pn spoj, izložen djelovanju fotona, ne dopušta da se nosači naboja - elektroni i rupe kreću drugačije nego u samo jednom smjeru, razdvajaju se i nalaze na suprotnim stranama barijere. A spojen na krug opterećenja kroz gornju i donju elektrodu, fotonaponski pretvarač, kad je izložen sunčevoj svjetlosti, stvorit će u vanjskom krugu.

Udžbenik za razrede 10-11

Poglavlje III. Opskrbljivanje stanica energijom

Bilo koji živi organizam, poput pojedinačne stanice, otvoren je sustav, odnosno on izmjenjuje materiju i energiju s okolinom. Čitav niz enzimskih metaboličkih reakcija koje se javljaju u tijelu naziva se metabolizmom (od grčkog "metabolola" - transformacija). Metabolizam se sastoji od međusobno povezanih reakcija asimilacije - sinteza visoko-molekularnih spojeva (proteini, nukleinske kiseline, polisaharidi, lipidi) i disimilacije - razgradnje i oksidacije organskih tvari koje idu s pretvorbom energije. Asimilacija, koja se naziva i plastična razmjena, nemoguća je bez energije koja se oslobađa kao rezultat disimilacije (izmjene energije). Disimilacija se, pak, ne događa bez enzima koji nastaju kao rezultat plastičnog metabolizma.

Svaka manifestacija vitalne aktivnosti (apsorpcija vode i anorganskih spojeva otopljenih u njoj, sinteza organskih tvari, cijepanje polimera u monomere, stvaranje topline, kretanje itd.) Zahtijeva trošenje energije.

Glavni izvor energije za sva živa bića koja naseljavaju naš planet je energija sunčeve svjetlosti. Međutim, izravno ga koriste samo stanice zelenih biljaka, jednoćelijske alge, zelene i ljubičaste bakterije. Te stanice, zahvaljujući energiji sunčeve svjetlosti, sposobne su sintetizirati organske tvari - ugljikohidrate, masti, proteine, nukleinske kiseline. Biosinteza koja se javlja pri korištenju svjetlosne energije naziva se fotosinteza. Organizmi sposobni za fotosintezu nazivaju se fotoautotrofni.

Početne tvari za fotosintezu su voda, ugljični dioksid Zemljine atmosfere, kao i anorganske soli dušika, fosfora, sumpora iz vodnih tijela i tla. Izvor dušika također su molekule atmosferskog dušika (N 2), koje asimiliraju bakterije koje žive u tlu i u čvorovima korijena uglavnom mahunarki. Istodobno, plinoviti dušik prelazi u sastav molekule amonijaka - NH 3, koji se potom koristi za sintezu aminokiselina, proteina, nukleinskih kiselina i drugih spojeva koji sadrže dušik. Bakterije i mahunarke kvržica trebaju jedna drugu. Zajedničko obostrano korisno postojanje različitih vrsta organizama naziva se simbioza.

Uz foto-autotrofe, neke bakterije (vodik, nitrificirajuće, sumporne bakterije itd.) Također su sposobne sintetizirati organske tvari iz anorganskih. Ovu sintezu provode zbog energije koja se oslobađa tijekom oksidacije anorganskih tvari. Zovu se kemoautotrofi. Proces kemosinteze otkrio je 1887. godine ruski mikrobiolog S.N.Vinogradskiy.

Sva živa bića na našem planetu, koja nisu u stanju sintetizirati organske tvari iz anorganskih spojeva, nazivaju se heterotrofima. Sve životinje i ljudi žive od energije sunca koju biljke pohranjuju, pretvorenu u energiju kemijskih veza novosintetiziranih organskih spojeva.

Treba napomenuti da su i fotosintetski i kemosintetski organizmi sposobni dobivati \u200b\u200benergiju zbog oksidacije organskih tvari. Međutim, heterotrofi primaju te tvari izvana spremni, a autotrofi ih sintetiziraju iz anorganskih spojeva.

Fotosintetske stanice, upijajući ugljični dioksid iz atmosfere, oslobađaju kisik u nju. Prije pojave fotosintetskih stanica na našem planetu, Zemljina atmosfera bila je lišena kisika. Pojavom fotosintetskih organizama, postupno punjenje atmosfere kisikom dovelo je do pojave stanica s novom vrstom energetskog aparata. To su bile stanice koje proizvode energiju oksidacijom gotovih organskih spojeva, uglavnom ugljikohidrata i masti, uz sudjelovanje atmosferskog kisika kao oksidansa. Kada se organski spojevi oksidiraju, energija se oslobađa.

Kao rezultat zasićenja atmosfere kisikom nastale su aerobne stanice koje kisik mogu koristiti za energiju.

§ 11. Fotosinteza. Pretvorba svjetlosne energije u energiju kemijskih veza

Prve stanice sposobne za iskorištavanje energije sunčeve svjetlosti pojavile su se na Zemlji prije oko 4 milijarde godina u arhejsko doba. To su bile cijanobakterije (od grčkog "cyanos" - plava). Njihovi fosili pronađeni su u slojevima škriljevca koji datiraju iz ovog razdoblja Zemljine povijesti. Trebalo je proći još 1,5 milijardi godina do zasićenja Zemljine atmosfere kisikom i pojave aerobnih stanica.

Očito je da je uloga biljaka i drugih fotosintetskih organizama u razvoju i održavanju života na našem planetu izuzetno velika: oni energiju sunčeve svjetlosti pretvaraju u energiju kemijskih veza organskih spojeva, koju zatim koriste sva druga živa bića; zasićuju Zemljinu atmosferu kisikom koji služi za oksidaciju organskih tvari i na taj način izvlači kemijsku energiju koju u njima pohranjuju aerobne stanice; Konačno, određene biljne vrste, u simbiozi s bakterijama koje vežu dušik, uvode plinoviti atmosferski dušik u sastav molekula amonijaka, njegovih soli i organskih spojeva koji sadrže dušik.

Ulogu zelenih biljaka u planetarnom životu teško je precijeniti. Očuvanje i širenje zelenog pokrivača Zemlje presudno je za sva živa bića koja naseljavaju naš planet.

Pohrana svjetlosne energije u biološkim "akumulatorima". Struja sunčeve svjetlosti nosi svjetlosne valove različitih duljina. Biljke uz pomoć svjetlosnih "antena" (to su uglavnom molekule klorofila) apsorbiraju svjetlosne valove crvenog i plavog dijela spektra. Klorofil propušta valove svjetlosti u zelenom dijelu spektra bez odgađanja, pa zato biljke imaju zelenu boju.

Uz pomoć svjetlosne energije, elektron u molekuli klorofila prenosi se na višu razinu energije. Nadalje, ovaj visokoenergijski elektron poput koraka skače duž lanca nosača elektrona, gubeći energiju. U tom se slučaju energija elektrona troši na „punjenje“ svojevrsnih bioloških „akumulatora“. Ne ulazeći u kemijske značajke njihove strukture, recimo da je jedan od njih adenozin trifosfat, koji se naziva i adenozin trifosfat (skraćeno - ATP). Kao što je već spomenuto u § 6, ATP sadrži tri međusobno povezana ostatka fosforne kiseline, koji su vezani za adenozin. Shematski, ATP se može opisati formulom: adenozin-F-F ~ F, gdje je F ostatak fosforne kiseline. U kemijskoj vezi između drugog i trećeg terminalnog fosfata pohranjuje se energija od koje se elektron odriče (takva posebna kemijska veza prikazana je valovitom linijom). To se događa kao rezultat činjenice da kada elektron prenosi svoju energiju na adenozin difosfat (adenozin-F-F, ADP), dodaje se još jedan fosfat: ADP + F + E → ATP, gdje je E elektronska energija koja je pohranjena u ATP. Kada se ATP cijepi enzimom adenozin trifosfatazom (ATPaza), terminalni fosfat se odvaja i energija se oslobađa:

U biljnoj ćeliji ATP energija koristi se za transport vode i soli, za diobu, rast i kretanje stanica (sjetite se kako se glava suncokreta okreće nakon Sunca).

Energija ATP-a potrebna je za sintezu glukoze, škroba, celuloze i drugih organskih spojeva u biljkama. Međutim, za sintezu organskih tvari u biljkama potreban je još jedan biološki "akumulator" koji pohranjuje energiju svjetlosti. Ova baterija ima dugo, teško izgovorljivo ime: nikotin amid adenin dinukleotid fosfat (skraćeno NADP, izgovara se "over-ef"). Ovaj spoj postoji u obnovljenom visokoenergetskom obliku: NADPH (izražen pretjerani pepeo).

Energetski osiromašeni oblik ovog spoja je NADP + (izražen over-eff-plus). Izgubivši jedan atom vodika i jedan elektron, NADP-H se pretvara u NADP + i reducira ugljični dioksid (uz sudjelovanje molekula vode) na glukozu C 6 H 12 0 6; nestali protoni (H +) uzimaju se iz vodenog medija. U pojednostavljenom obliku, ovaj se postupak može zapisati kao kemijska jednadžba:

Međutim, kada se ugljični dioksid i voda pomiješaju, glukoza ne nastaje. To zahtijeva ne samo obnavljajuću silu NADP-H, već i energiju ATP-a i spoja koji veže CO2, a koji se koristi u međufazama sinteze glukoze, kao i brojne enzime - biološke katalizatore ovog procesa.

Fotoliza vode. Kako se kisik stvara tijekom fotosinteze? Činjenica je da se energija svjetlosti također troši na cijepanje molekule vode - fotolizu. U ovom slučaju, protoni (H +), elektroni (O i slobodni kisik:

Elektroni nastali tijekom fotolize svoje gubitke nadoknađuju klorofilom (kako kažu, popunjavaju "rupu" koja je nastala u klorofilu). Dio elektrona uz sudjelovanje protona reducira NADP + na NADP-H. Kisik je nusproizvod ove reakcije (slika 19). Kao što se može vidjeti iz ukupne jednadžbe za sintezu glukoze, oslobađa se kisik.

Kada biljke koriste energiju sunčeve svjetlosti, ne trebaju kisik. Međutim, u nedostatku sunčeve svjetlosti, biljke postaju aerobne. U mraku noću troše kisik i oksidiraju glukozu, fruktozu, škrob i druge spojeve pohranjene tijekom dana, postajući poput životinja.

Svjetlosna i tamna faza fotosinteze. U procesu fotosinteze razlikuje se svijetla i tamna faza. Kad su biljke osvijetljene, svjetlosna energija pretvara se u energiju kemijskih veza ATP i NADP-H. Energija tih spojeva lako se oslobađa i koristi unutar biljne stanice u razne svrhe, prvenstveno za sintezu glukoze i drugih organskih spojeva. Stoga se ovaj početni stupanj fotosinteze naziva svjetlosnom fazom. Bez osvjetljenja sunčevom svjetlošću ili umjetnom svjetlošću, u čijem se spektru nalaze crvene i plave zrake, ne dolazi do sinteze ATP i NADP-H u biljnoj stanici. Međutim, kada se molekule ATP i NADPH već akumuliraju u biljnoj stanici, sinteza glukoze može se dogoditi i u mraku, bez sudjelovanja svjetlosti. Za ove biokemijske reakcije nije potrebno osvjetljenje, jer su one već opskrbljene svjetlosnom energijom pohranjenom u biološkim "akumulatorima". Ova faza fotosinteze naziva se tempo faza.

Lik: 19. Shema fotosinteze

Sve reakcije fotosinteze događaju se u kloroplastima - zadebljanim ovalnim ili okruglim tvorbama smještenim u citoplazmi biljne stanice (ukratko o kloroplastima već je spomenuto u § 9). Svaka stanica sadrži 40-50 kloroplasta. Kloroplasti su vani ograničeni dvostrukom membranom, a unutar njih su tanke ravne vrećice - tilakoidi, također ograničeni membranama. Tilakoidi sadrže klorofil, nosače elektrona i sve enzime koji sudjeluju u svjetlosnoj fazi fotosinteze, kao i ADP, ATP, NADP + i NADP-H. Deseci tilakoida čvrsto su upakirani u hrpe zvane granas. U unutarnjem prostoru između zrna - u stromi kloroplasta - nalaze se enzimi koji sudjeluju u redukciji CO2 do glukoze zbog energije proizvoda svjetlosne faze fotosinteze - ATP i NADP-H. Slijedom toga, u stromi se javljaju reakcije tamne faze fotosinteze, usko povezane sa svjetlosnom fazom, koja se odvija u tilakoidima. Svjetlosna i tamna faza fotosinteze shematski su prikazane na slici 19.

Kloroplasti imaju svoj genetski aparat - molekule DNA i autonomno se razmnožavaju unutar stanica. Smatra se da su prije više od 1,5 milijardi godina bili slobodni mikroorganizmi koji su postali simbionti biljnih stanica.

1. Objasnite zašto kažemo da sunce izvorno daje energiju za život na Zemlji.
2. Objasnite zašto se ugljični dioksid i voda koriste u fotosintezi i koji je izvor nusproizvoda fotosinteze, tj. Kisik.
3. Kako su problemi fotosinteze i opskrbe hranom za svjetsko stanovništvo međusobno povezani?
4. Zašto se tijekom fotosinteze energija sunčeve svjetlosti koja pada na list pretvara u energiju pohranjenu u organskim spojevima s učinkovitošću od samo oko 1%? Kakva je sudbina ostatka energije?
5. Napunite tablicu.