10 fascinerende fotosyntesefakta

click fraud protection

Mens sukkerglukosen bruges til energi, har den også andre formål. For eksempel bruger planter glukose som en byggesten til at bygge stivelse til langsigtet energilagring og cellulose til at opbygge strukturer.

Det mest almindelige molekyle, der bruges til fotosyntesen, er klorofyl. Planter er grønne, fordi deres celler indeholder en overflod af klorofyl. Klorofyll absorberer solenergien, der driver reaktionen mellem kuldioxid og vand. Pigmentet forekommer grønt, fordi det absorberer blå og røde bølgelængder af lys, hvilket reflekterer grønt.

Chlorophyll er ikke et enkelt pigmentmolekyle, men snarere er en familie af beslægtede molekyler, der har en lignende struktur. Der er andre pigmentmolekyler, der absorberer / reflekterer forskellige bølgelængder af lys.

Planter vises grønne, fordi deres mest rigelige pigment er chlorophyll, men du kan undertiden se de andre molekyler. Om efteråret producerer blade mindre klorofyl som forberedelse til vinteren. Efterhånden som klorofyllproduktionen bremser,

instagram viewer
blade ændrer farve. Du kan se de røde, lilla og guldfarver fra andre fotosyntetiske pigmenter. Alger viser ofte også de andre farver.

Mitochondria udfører aerob cellulær respiration, der bruger ilt til at fremstille adenosintrifosfat (ATP). Ved at bryde en eller flere fosfatgrupper ud af molekylet frigøres energi i en form plante, og dyreceller kan bruge.

Chloroplaster indeholder klorofyll, der bruges i fotosyntesen til fremstilling af glukose. En chloroplast indeholder strukturer kaldet grana og stroma. Grana ligner en stak pandekager. Samlet danner grana en struktur kaldet en thylakoid. Grana og thylakoid er der, hvor der er lysafhængige kemiske reaktioner (de, der involverer chlorophyll). Væsken omkring grana kaldes stroma. Det er her lysuafhængige reaktioner forekommer. Lysuafhængige reaktioner kaldes undertiden "mørke reaktioner", men det betyder bare, at lys ikke kræves. Reaktionerne kan forekomme i nærvær af lys.

Glukose er et simpelt sukker, men alligevel er det et stort molekyle sammenlignet med kuldioxid eller vand. Det tager seks molekyler kuldioxid og seks molekyler vand for at fremstille et molekyle glukose og seks molekyler ilt. Det afbalanceret kemisk ligning for den samlede reaktion er:

Både fotosyntese og cellulær respiration giver molekyler, der bruges til energi. Fotosyntesen producerer imidlertid sukkerglukosen, som er et energilagringsmolekyle. Cellulær åndedræt tager sukkeret og forvandler det til en form, som både planter og dyr kan bruge.

Fotosyntese kræver kuldioxid og vand for at fremstille sukker og ilt. Cellulær respiration bruger ilt og sukker til at frigive energi, kuldioxid og vand.

Planter og andre fotosyntetiske organismer udfører begge reaktioner. Om dagen tager de fleste planter kuldioxid og frigiver ilt. I løbet af dagen og natten bruger planter ilt til at frigive energien fra sukker og frigive kuldioxid. I planter er disse reaktioner ikke ens. Grønne planter frigiver meget mere ilt, end de bruger. Faktisk er de ansvarlige for Jordens åndbare atmosfære.

Organismer, der bruger lys til den energi, der er nødvendig til at fremstille deres egen mad, kaldes producenter. I modsætning, forbrugere er væsner, der spiser producenter for at få energi. Mens planter er de mest kendte producenter, fremstiller alger, cyanobakterier, og nogle protister også sukker via fotosyntesen.

De fleste mennesker kender alger, og nogle encellede organismer er fotosyntetiske, men vidste du det nogle flercellede dyr er, også? Nogle forbrugere udfører fotosyntesen som en sekundær energikilde. For eksempel en havslugsart (Elysia chlorotica) stjæler fotosyntetiske organeller, kloroplaster fra alger og placerer dem i dets egne celler. Den plettede salamander (Ambystoma maculatum) har et symbiotisk forhold til alger, bruger det ekstra ilt til at levere mitokondrier. Det orientalske hornet (Vespa orientalis) bruger pigmentet xanthoperin til at konvertere lys til elektricitet, som det bruger som en slags solcelle til at drive aktivitet om natten.

Den samlede reaktion beskriver input og output af fotosyntesen, men planter bruger forskellige sæt reaktioner for at opnå dette resultat. Alle planter bruger to generelle veje: lysreaktioner og mørke reaktioner (Calvin cyklus).

"Normal" eller C3 fotosyntesen opstår, når planter har masser af tilgængeligt vand. Dette sæt reaktioner bruger enzymet RuBP-carboxylase til reaktion med kuldioxid. Processen er yderst effektiv, fordi både de lette og mørke reaktioner kan forekomme samtidig i en plantecelle.

I C4 fotosyntesen bruges enzymet PEP-carboxylase i stedet for RuBP-carboxylase. Dette enzym er nyttigt, når der kan være mangel på vand, men alle de fotosyntetiske reaktioner kan ikke finde sted i de samme celler.

I Cassulacean-syre metabolisme eller CAM fotosyntesen, kuldioxid indtages kun i planter om natten, hvor det opbevares i vakuoler, der skal behandles i løbet af dagen. CAM-fotosyntesen hjælper planter med at bevare vand, fordi bladstomater kun er åbne om natten, når det er køligere og mere fugtigt. Ulempen er, at planten kun kan producere glukose fra det lagrede kuldioxid. Da der produceres mindre glukose, har ørkenplanter ved hjælp af CAM-fotosyntesen en tendens til at vokse meget langsomt.

Planter er troldmænd, hvad angår fotosyntesen. Hele deres struktur er bygget til at understøtte processen. Plantens rødder er designet til at absorbere vand, som derefter transporteres med et specielt karvæv kaldet xylem, så det kan fås i den fotosyntetiske stamme og blade. Blade indeholder specielle porer kaldet stomata, der kontrollerer gasudveksling og begrænser vandtab. Blade kan have en voksagtig belægning for at minimere vandtab. Nogle planter har rygsøjler til fremme af vandkondens.

De fleste mennesker er opmærksomme på, at fotosyntesen frigiver ilt, dyrene har brug for at leve, men anden vigtig komponent af reaktionen er kulstoffiksering. Fotosyntetiske organismer fjerner kuldioxid fra luften. Kuldioxid omdannes til andre organiske forbindelser, hvilket bærer levetid. Mens dyr udånder kuldioxid, fungerer træer og alger som et kulstofvaske og holder det meste af elementet ude af luften.

instagram story viewer