Kilka uwag o biologii plonowania roślin – fotosynteza

Fotosynteza zachodzi w zielonych częściach roślin.

Czym jest fotosynteza?

Fotosynteza to proces tworzenia związków organicznych (węglowodanów) z dwutlenku węgla, wody i energii słonecznej. Produktem ubocznym tego procesu jest tlen. Dzięki fotosyntezie rośliny rosną (następuje przyrost biomasy).
Fotosynteza składa się z dwóch etapów: fazy świetlnej i fazy ciemnej.

Faza świetlna (jasna) służy temu, żeby energię świetlną (słoneczną) zamienić na chemiczną, którą można zmagazynować w komórkach roślinnych pod postacią związków chemicznych.

W trakcie fazy ciemnej ta zmagazynowana energia jest zużywana do redukcji obecnego w powietrzu dwutlenku wegla (ditlenku węgla - CO₂), z którego powstają związki organiczne. Proste związki węglowe są transportowane z chloroplastów do innych części komórek roślinnych, a następnie do innych komórek i tkanek (zachodzi też wtedy synteza bardziej rozbudowanych związków). Co jest efektem? Przyrost biomasy.

Gdzie zachodzi fotosynteza?

Fotosynteza odbywa się w chloroplastach. Są to specjalne struktury w komórkach roślinnych, zawierające chlorofil. 1 komórka roślinna zawiera z reguły kilkadziesiąt chloroplastów. Faza jasna fotosyntezy zachodzi w specjalnych błonach znajdujących się w chloroplastach – te błony zawierają tzw. barwniki fotosyntetyczne. Najważniejszym barwnikiem jest chlorofil, nadający roślinom zielony kolor. Barwniki to „anteny”, które wychwytują energię świetlną (absorbują światło). Faza ciemna zachodzi w płynnym wnętrzu chloroplastów. Można przyjąć, że wszystkie zielone części roślin są zdolne do asymilacji CO₂. Najwięcej uwagi poświęca się procesom zachodzącym w liściach. Ale duże znaczenie dla produkcji biomasy mają też procesy zachodzące w zielonych kłosach zbóż, wąsach grochu, owocach pomidora.

Co wpływa na fotosyntezę?

Młode rośliny nie prowadzą fotosyntezy z taką intensywnością, jak te w pełni rozwinięte. Pierwsze liście do wzrostu wykorzystują raczej substancje odżywcze zgromadzone w nasionach i organach spichrzowych. Wraz z rozwojem, roślina w coraz większym stopniu „zajmuje się” fotosyntezą. Maksymalną intensywność fotosyntezy osiąga czasami dopiero w pełni rozwinięty liść, a czasami liść mający ok. połowę końcowej powierzchni (to cecha gatunkowa). Oczywiście rozpoczęcie procesu starzenia ponownie zmienia intensywność fotosyntezy.

Wśród czynników zewnętrznych, największe znaczenie dla przebiegu fotosyntezy mają:

• światło,
• dwutlenek węgla,
• woda,
• temperatura.