Fotosyntese i akvatiske planter

Planter er producenter. I stedet for at indtage mad for at få energi gør de deres egne. Under processen med fotosyntese tager planterne energi fra sollys og konverterer det til kemisk energi, der opbevares i kulhydrater. Fotosyntese involverer de samme molekyler og kemiske reaktioner i jordplanter og vandplanter. Flydende planter fotosyntetiserer meget som planter, der vokser på land. Processen præsenterer dog mere en udfordring for vandplanter, hvis de er helt nedsænket under vandets overflade.

Basis for fotosyntese

Blade er det vigtigste sted for fotosyntese. Blade indeholder chloroplaster, som er organellerne i planteceller, hvor fotosyntese opstår. Kloroplaster indeholder chlorofylmolekyler, der absorberer synligt lys, hovedsageligt i røde og blå bølgelængder. Kun få molekyler af chlorophyll absorberer grønne bølgelængder. Som et resultat ser planterne grønt ud, fordi de afspejler mere grønt lys, end de absorberer.

Planter bruger sukker fremstillet under fotosyntese til brændstofvækst, udvikling, reproduktion og reparation. De simple sukkerarter, der produceres i fotosyntese binder til fra mere komplekse stivelser, såsom cellulose, som giver struktur til planter. Ud over at give en fødevarekilde til dyr og andre forbrugere fjerner fotosyntese også kuldioxid fra miljøet og fylder ilt.

Billeder af fotosyntese

De to trin i fotosyntese er lysafhængige og lysafhængige reaktioner. Lysafhængige reaktioner indebærer absorption af sollys og nedbrydning af vandmolekyler i iltgas, hydrogenioner og elektroner. Målet med denne fase er at fange lysenergi og overføre den til elektronerne for at fremkalde energimolekyler som ATP. Oxygen er et affaldsprodukt fra dette stadium af fotosyntese.

Den anden fase af fotosyntese, også kendt som Calvin-cyklen, bruger de energiaktiverede molekyler, der er skabt i første fase, til at dele kuldioxidmolekyler taget fra plantens miljø . Fordelingen af ​​kuldioxid og vandmolekyler i cellen resulterer i dannelsen af ​​sukkermolekyler. Specifikt giver seks molekyler carbondioxid og seks molekyler vand et molekyle glucose, med seks molekyler ilt givet som biprodukt.

Flydende planter

Vandplanter kan tage i kuldioxid fra luften eller vandet, afhængigt af om deres blade flyder eller er under vand. Bladene af flydende planter, som lotus og vandliljer, får direkte sollys. Disse typer vandplanter kræver ikke særlige tilpasninger til udførelse af fotosyntese. De kan tage kuldioxid fra luften og frigive ilt i luften. Bladets eksponerede overflader har en voksagtig krydderi til at mildne vandtab til atmosfæren, som jordbaserede planter.

Opnåelse af kulldioxid

Neddykkede planter som hornvort og havgræs bruger specifikke strategier at imødekomme udfordringerne ved at udføre fotosyntese under vand. Gasser som kuldioxid diffunderer meget langsommere i vand end i luft. Planter, der er helt nedsænket, har større vanskeligheder med at opnå den kuldioxid, de har brug for. For at hjælpe med at afhjælpe dette problem mangler undervandsplader et voksagtigt overtræk, fordi kuldioxid er lettere at absorbere uden dette lag. Mindre blade kan lettere absorbere kuldioxid fra vandet, så nedsænket blade maksimerer deres overflade til volumenforhold. Nogle arter supplerer deres kuldioxidindtag ved at udvide et par blade til overfladen for at absorbere kuldioxid fra luften.

Absorberende sollys

Tilstrækkeligt sollys er også svært at komme efter for dykke plantearter. Mængden af ​​lysenergi absorberet af en undervandsanlæg er mindre end den energi, der er til rådighed til at lande planter. Partikler i vand som silt, mineraler, animalsk affald og andre organiske affald reducerer mængden af ​​lys, der kommer ind i vandet. Kloroplaster i disse planter er ofte placeret på overfladen af ​​bladet for at maksimere udsættelse for lys. Da dybden under overfladen stiger, falder mængden af ​​sollys til vandplanter. Nogle plantearter har anatomiske, cellulære eller biokemiske tilpasninger, der giver dem mulighed for at udføre fotosyntesen succesfuldt i dybt eller mørkt vand på trods af den reducerede tilgængelighed af sollys.

Andre akvatiske producenter

Mange andre organismer end planter udføre producentens rolle i akvatiske økosystemer. Nogle former for bakterier såvel som alger og andre protister udfører fotosyntese. Kolonier af enkeltcellerede alger samarbejder for at danne makroalgkelpen, almindeligvis kendt som tang.