Výrobca verzus spotrebiteľ
Živé organizmy majú v rámci ekosystému vnútornú hierarchiu. Sú to prvovýrobcovia, spotrebitelia a rozkladači.
Producer
Primárnymi výrobcami sú fotoautotrofy. Medzi primárnych producentov patria všetky zelené rastliny, riasy a sinice. Fotoautotrofy využívajú svetlo ako zdroj energie a anorganický uhlík ako zdroj uhlíka.
Fotosyntéza je metabolický proces, pri ktorom sa slnečná energia premieňa na chemickú energiu v organických zlúčeninách, ako sú sacharidy, pomocou oxidu uhličitého a vody ako surovín v prítomnosti chlorofylu. Vo vyšších rastlinách prebieha svetelná reakcia v tylakoidnej membráne. Pri svetelnej reakcii sa svetelná energia absorbovaná molekulami pigmentu prenáša na molekuly chlorofylu a P 680 v reakčnom centre fotosystému II.
Keď sa energia prenesie do P 680, jeho elektróny sa zvýšia na vysokú energetickú úroveň. Tieto elektróny sú zachytené molekulami primárneho akceptora elektrónov a nakoniec do fotosystému I cez sériu nosných molekúl, ako je cytochróm. Keď sa elektróny prenášajú cez elektrónové nosiče s nízkou energetickou hladinou, časť uvoľnenej energie sa využíva pri syntéze ATP z ADP. Tento proces sa nazýva fotofosforylácia.
Zároveň sa molekuly vody štiepia svetelnou energiou a tento proces sa nazýva fotolýza vody. V dôsledku fotolýzy 4 molekúl vody vznikajú 2 molekuly kyslíka, 4 protóny a 4 elektróny. Produkované elektróny nahrádzajú elektróny stratené z chlorofylu molekuly PS II. Kyslík sa vyvíja ako vedľajší produkt. Pri PS I je tiež absorbovaná svetelná energia, keď sú P 700 chlorofyl a molekuly fotosystému I excitované. Potom sú jeho elektróny zosilnené na vyššie energetické hladiny a sú akceptované primárnymi akceptormi elektrónov. Tiež prostredníctvom akceptorových molekúl nakoniec prenesených na molekuly NADP, ktoré sa redukujú na NADPH2 pomocou protónov produkovaných pri fotolýze.
V PS I môže byť excitovaný elektrón elektrón z chlorofylu a alebo elektrón, ktorý pochádza z PS II. Tmavá reakcia prebieha v stróme chloroplastu. Oxid uhličitý prijíma ribulóza bisfosfát, čo je zlúčenina C5. Táto reakcia je katalyzovaná enzýmom nazývaným RuBP karboxyláza a prebieha v stróme. Najprv sa vyrobí nestabilná zlúčenina C6. Nakoniec sa vyrobia 2 molekuly PGA, čo sú zlúčeniny C3.
PGA je prvým stabilným produktom tohto procesu fotosyntézy a zároveň je prvým sacharidom. PGA je zredukovaný na PGAL. Pri tejto reakcii sa spotrebuje všetok NADPH2 a časť ATP produkovaného počas svetelnej reakcie. Časť vytvoreného PGA sa používa na syntézu komplexnejších uhľohydrátov, ako je glukóza, sacharóza, škrob atď. Zvyšná časť sa používa na regeneráciu RuBP prostredníctvom RuMP pomocou zostávajúceho ATP. Temná reakcia prebieha cyklickým spôsobom a nazýva sa to Calvinov cyklus. Okrem toho niektorí prvovýrobcovia môžu vykonávať fotosyntézu C4 a CAM.
Spotrebiteľ
Spotrebitelia sú rôznych typov. Primárni konzumenti sa živia priamo prvovýrobcami a nazývajú sa bylinožravce. Sekundárni konzumenti sa živia primárnymi konzumentmi a terciárni sa živia sekundárnymi atď. Zvieratá patriace medzi sekundárnych konzumentov a vyššie sú mäsožravce. Zvieratá, ktoré sa živia primárnymi producentmi aj inými zvieratami, sú všežravce.
Aký je rozdiel medzi výrobcom a spotrebiteľom?
• Výrobcovia sú fotoautotrofi, zatiaľ čo spotrebitelia sú chemoheterotrofi.
