Nutriția autotrofă reprezintă procesul prin care organismele preiau substanțe anorganice cu conținut energetic scăzut (apă, săruri minerale, dioxid de carbon) și le transformă în substanțe organice celulare bogate în energie. În rândul plantelor, acest proces de hrănire se realizează preponderent prin fotosinteză. Ce este fotosinteza? Fotosinteza este procesul biologic complex prin care plantele verzi, algele și anumite bacterii utilizează energia luminoasă pentru a sintetiza substanțe organice (glucoză) din substanțe minerale (apă și dioxid de carbon), eliberând concomitent oxigen. Acest proces se desfășoară exclusiv în celulele care posedă cloroplaste. Cloroplastele conțin clorofilă, un pigment de culoare verde care are capacitatea fundamentală de a capta energia din lumina solară. Frunza este principalul organ vegetal adaptat și specializat structural pentru a capta o cantitate maximă de lumină și a desfășura acest proces. Ecuația chimică a fotosintezei Procesul biochimic poate fi rezumat, la modul general, prin următoarea ecuație chimică: 6CO2 + 6H2O + energie luminoasă → C6H12O6 (glucoză) + 6O2. (O formă chimică mai extinsă a reacției include apa și la nivelul produșilor rezultați: 6CO2 + 12H2O → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O). Prin urmare, materiile prime necesare sunt dioxidul de carbon (absorbit din aer prin stomate) și apa (absorbită din sol prin perișorii radiculari), iar produșii finali obținuți sunt glucoza și oxigenul molecular. Etapele fotosintezei Fotosinteza constă într-un lanț foarte complex de reacții de oxido-reducere care sunt împărțite în două etape majore, strâns interconectate: faza de lumină și faza de întuneric. 1. Faza de lumină Această etapă depinde strict de prezența luminii solare și se desfășoară la nivelul membranelor tilacoidale din structura cloroplastului. Captarea luminii: Pigmenții fotosintetizanți (în special clorofila a*) organizați în două fotosisteme (I și II) absorb cuantele de lumină. Fotoliza apei:** Energia luminoasă captată este utilizată pentru scindarea moleculei de apă (H2O) în protoni (H+), electroni (e-) și oxigen (O2).…