Fotosynteza funkcjonuje u wszystkich roślin zawierających chlorofil oraz niektórych bakterii i pierwotniaków. Jest podstawowym procesem, służącym jako źródło energii metabolicznej dla organizmów. W reakcjach fotosyntezy bierze udział dwutlenek węgla i woda. Kosztem energii świetlnej następuje fotoliza wody i redukcja dwutlenku węgla.
Sumaryczne równanie fotosyntezy można przedstawić :
procesie fotosyntezy wyróżnia się dwie fazy: fazę świetlną (fotochemiczną), która wymaga udziału światła oraz fazę ciemną (biochemiczną), złożoną z reakcji enzymatycznych. W fazie ciemnej wykorzystywana jest energia chemiczna (ATP i NADPH) powstała w fazie świetlnej. W roślinach zielonych fotosynteza odbywa się z udziałem dwóch reakcji świetlnych: fotosystem I uczestniczy w wytworzeniu siły redukcyjnej w postaci NADPH, a fotosystem II jest odpowiedzialny za przenoszenie elektronów przez akceptory, z czym łączy się wydzielanie tlenu. Przepływ elektronów w obrębie każdego fotosystemu i między nimi generuje gradient stężenia protonów, który przyczynia się do produkcji ATP. W wyniku działania światła powstają NADPH i ATP, które następnie uczestniczą w redukcji 3-fosfoglicerynianu, produktu wiązania CO2, co rozpoczyna cykl dalszych ciemnych reakcji przebiegających w stromie chloroplastów. Cykl ten nazwany został cyklem Calvina (Calvina-Bensona).
Intensywność procesu fotosyntezy zależna jest od natężenia oświetlenia, temperatury, stężenia dwutlenku węgla w atmosferze, sprawności aparatu fotosyntetycznego, zaopatrzenia roślin w wodę i składniki mineralne i szybkości odprowadzania produktów fotosyntezy z liści i rozprowadzania w roślinie. Każdy z tych czynników może hamować fotosyntezę, gdy znajdzie się w zakresie wartości minimalnej. Wraz z fotosyntezą u roślin zachodzi proces oddychania, w czasie którego część wytworzonych związków organicznych ulega rozkładowi do dwutlenku węgla i wody. Definiuje się to jako fotosyntezę względną (netto) i jest to różnica pomiędzy fotosyntezą bezwzględną (rzeczywistą) a oddychaniem. Funkcjonują zatem dwa przeciwstawne procesy: synteza i rozkład asymilatów. Przy niskim natężeniu światła i w ciemności przeważa rozkład (oddychanie) , zaś w czasie wzrostu natężenia światła zwiększa się intensywność fotosyntezy. W momencie zrównoważenia intensywności oddychania i fotosyntezy mówi się o tzw. punkcie kompensacyjnym fotosyntezy. Dalsze zwiększenie natężenia przyczynia się początkowo do zwiększania intensywności wiązania dwutlenku węgla (fotosyntezy), po czym w tzw. punkcie wysycenia intensywność fotosyntezy nie ulega już zwiększeniu. Punkt kompensacyjny jak i punkt wysycenia zależą od gatunku oraz warunków środowiskowych (temperatury wody i składników mineralnych, stężenia dwutlenku węgla).
Różnice w aktywności fotosynetyzujacej związane są też w miejscem w koronie, liście będące w strefie peryferyjnej są przez cały dzień pod wpływem rozproszonego promieniowania, w zależności od pogody i wystawy mają też
Fotosynteza jest podstawowym procesem biologicznym, który warunkuje życie na Ziemi.
1) Dostarcza związków organicznych, stanowiących źródło materii i energii dla wszystkich organizmów. Ogólna ilość materii organicznej fotosynetzowanej przez roślinność wodną i lądową Ziemi wynosi 50-100 mld ton w ciągu roku. Rośliny drzewiaste odgrywają jednak szczególną rolę w ogólnym bilansie fotosyntez. Produkcja fotosynetyczna wszystkich roślin lądowych oceniana jest na około 17×109 związków organicznych rocznie z czego2/3 produkują drzewa. Drzewa zużywają jednocześnie 25-45% produktów fotosyntezy na tworzenie drewna.
2) Tlen w atmosferze ziemskiej pochodzi z aktywności fotosyntetycznej roślin
3) W procesie fotosyntezy wykorzystywany jest nagromadzony w atmosferze dwutlenek węgla.
Kopcewicz J., Szmidt-Jaworska, 2012. Zarys struktury i fizjologii drzew leśnych. Wydawnictwo Konnenberg.
Bugała B.2006. Biologia. Fizjologia roślin. Wydawnictwo szkolne Omega.
Domański R.. 2002. Fizjologia roślin z elementami biochemii. Wydawnictwo AR w Poznaniu.
Kopcewicz J., Szmidt-Jaworska, 2012. Zarys struktury i fizjologii drzew leśnych. Wydawnictwo Konnenberg.
Kopcewicz Jan i Lewak Stanisław (red.). 1999. Fizjologia roślin. Wydawnictwo Naukowe PWN.
Stryer L. 1999. Biochemia. Wydawnictwo Naukowe PWN.