Fotosüntees ehk taimede kloroplastides toimuv protsess (0)

Fotosüntees
   Fotosüntees on taimede kloroplastides toimuv protsess, mille käigus valgusenergia muudetakse glükoosi molekulide keemiliseks energiaks. Kogu protsessi iseloomustab summaarne võrrand: 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2.  Fotosünteesi võib jagada valgus- ja pimedusstaadiumiks (vasakpoolne joonis).
Valgusstaadiumi reaktsioonid toimuvad kloroplasti sisemembraanides, kus klorofülli molekulid koos teiste pigmentide ja valkudega moodustavad fotosüsteem I ja fotosüsteem II (parempoolne joonis). Valgusenergia toimel ergastuvad esmalt elektronid fotosüsteem II klorofülli molekulides. Osa nende energiast kasutatakse vee molekulide lagundamiseks ehk fotooksüdatsiooniks. Selle tulemusena moodustub molekulaarne hapnik (O2) ning eralduvad elektronid ja H+-ioonid. Eraldunud elektronid liiguvad edasi fotosüsteem I, H+-ioonid jäävad aga esialgu membraani siseküljele. Ka fotosüsteem I klorofülli molekulide elektronid ergastuvad valgusenergia toimel. Elektronid liiguvad edasi NADP molekulidele, mis võtavad juurde H+-ioone ning moodustuvad NADPH2 molekulid – need kasutatakse ära pimedusstaadiumi reaktsioonides. Elektronide liikumisega fotosüsteem II-st fotosüsteemi I kaasneb täiendav H+-ioonide sisenemine membraani siseküljele, mille tulemusena on nende kontsentratsioon siseküljel suurem kui välisküljel. H+-ioonid pääsevad välisküljele tagasi läbi ensüümi – ATP süntaasi, mis salvestab nende väljumisega vabaneva energia ATP molekulidesse.
   Pimedusstaadiumi reaktsioonid toimuvad kloroplasti sisemuses ja moodustavad Calvini tsükli. Kui valgusstaadiumi reaktsioonideks on oluline nähtava valguse olemasolu, siis pimedusstaadiumis pole sel tähtsust. Calvini tsüklis kasutatakse väliskeskkonnast saadavat CO2 ning valgusstaadiumis moodustunud NADPH2 ja ATP molekule ning sünteesitakse glükoosi molekule.
   Fotosünteesi tulemuslikkust mõjutavad peamiselt temperatuur ja valgus ning CO2 kontsentratsioon.