Fotosynteza

Fotosynteza: proces tworzenia substancji organicznych przy wykorzystaniu energii światła słonecznego

Fotosynteza to proces, w którym rośliny zielone i niektóre inne organizmy mogą przekształcać energię słoneczną w energię chemiczną potrzebną do życia. Jest to jeden z najważniejszych procesów zachodzących w systemie biologicznym Ziemi, gdyż zapewnia życie wielu gatunkom flory i fauny.

Początkowo prymitywne formy życia na Ziemi istniały najprawdopodobniej dzięki energii substancji organicznych występujących w Oceanie Światowym. Jednak wraz z rozwojem życia i różnorodnością form jego istnienia potrzebne było bardziej stałe i niewyczerpane źródło energii, które mogłoby zapewnić coraz większą liczbę organizmów.

Wymóg ten w pełni spełnia Słońce, które wysyła do Ziemi ogromną ilość energii w postaci promieniowania słonecznego. Niektóre organizmy nauczyły się wykorzystywać energię światła słonecznego do przekształcania substancji nieorganicznych w organiczne. Proces ten ułatwiło pojawienie się specjalnej substancji - chlorofilu, zielonego pigmentu występującego we wszystkich współczesnych roślinach. Chlorofil pełni rolę katalizatora procesu łączenia wody i dwutlenku węgla przy wykorzystaniu energii światła słonecznego. W wyniku fotosyntezy powstaje wolny tlen, substancje organiczne (przede wszystkim węglowodany), a także związki wysokoenergetyczne, które można wykorzystać w procesie życiowym.

W ten sposób fotosynteza tworzy dopływ substancji organicznych i energii, który zaspokaja potrzeby innych organizmów, które nie są w stanie samodzielnie syntetyzować substancji organicznych z nieorganicznych. Prawie cała energia zużywana przez organizmy żywe pochodzi z działalności roślin zielonych, czyli innymi słowy z procesu fotosyntezy.

Proces ten miał ogromny wpływ na dalszą ewolucję życia na Ziemi. W okresie pojawienia się życia na Ziemi nie było wolnego tlenu, a organizmy żywe pozyskiwały energię z pożywienia w procesie fermentacji, czyli oddychania beztlenowego. Jednak ta ścieżka była nieskuteczna, a wraz z pojawieniem się wolnego tlenu w atmosferze powstał nowy, bardziej zaawansowany rodzaj uwalniania energii z pożywienia - ścieżka oddychania tlenowego. Oddychanie tlenowe wytwarza znacznie więcej energii niż oddychanie beztlenowe i jest bardziej efektywnym sposobem pozyskiwania energii z materii organicznej. Rośliny zielone i inni producenci tlenu odegrali zatem kluczowy czynnik w ewolucji życia na Ziemi.

Ponadto proces fotosyntezy jest również ważnym czynnikiem globalnej równowagi ekologicznej. Rośliny zielone pochłaniają dwutlenek węgla z atmosfery i uwalniają tlen, co pomaga utrzymać skład gazów w atmosferze na optymalnym poziomie dla życia na Ziemi. Są także ważnym źródłem pożywienia dla wielu zwierząt.

Ogólnie rzecz biorąc, fotosynteza jest bardzo ważnym procesem dla życia na Ziemi i ma ogromny wpływ na ekosystemy planety.