Φωτοσύνθεση: πώς λειτουργεί;
Η φωτοσύνθεση είναι η σύνθεση οργανικής ύλης (= που περιέχει άνθρακα), συγκεκριμένα σάκχαρα, από νερό (H20) που αντλείται από το έδαφος από τις ρίζες και διοξείδιο του άνθρακα (CO2) αιχμαλωτίζονται στον αέρα από τα φύλλα. Αυτή η αντίδραση παράγει οξυγόνο (Ο2), κυκλοφόρησε στην ατμόσφαιρα. Η ενέργεια που απαιτείται για αυτόν τον μετασχηματισμό παρέχεται από το ηλιακό φως (φωτόνια)Το Χωρίς ήλιο και ακριβέστερα χωρίς φως, δεν υπάρχει φωτοσύνθεση.
ο χημική αντίδραση (απλοποιημένη) είναι το εξής:
ηλιακή ενέργεια
CO2 + H2O ---------------------> σάκχαρα (C6H12O6) + 02
Ειναι εδω ωμός χυμός που τροφοδοτεί τα κύτταρα των φύλλων με νερό για τη φωτοσυνθετική αντίδραση. Αυτός ο ακατέργαστος χυμός ανεβαίνει από τις ρίζες στα φύλλα, μέσω του ξυλέματος (αγγεία που οδηγούν τον ακατέργαστο χυμό · διαβάστε: Πώς κυκλοφορεί ο χυμός στα φυτά;). Αυτός ο ακατέργαστος χυμός περιέχει νερό και, σε διαλυμένη μορφή, μέταλλα και ιχνοστοιχεία που συλλαμβάνονται στο έδαφος (άζωτο, φώσφορος, κάλιο, μαγνήσιο, σίδηρος κ.λπ.). Στα φύλλα, αυτός ο ακατέργαστος χυμός είναι φορτωμένος με υδατάνθρακες (σακχαρόζη, ξυλιτόλη, μαννιτόλη …) παράγεται από τη φωτοσύνθεση: ονομάζεται τότε ανεπτυγμένος χυμόςΤο Αυτός ο επεξεργασμένος χυμός αναδιανέμεται, μέσω των αγγείων του φυτού, σε όλο το φυτό για να επιτρέψει τη σύνθεση και τη συντήρηση των φυτικών ιστών, καθώς και τη λειτουργία τους.
είναι χάρη στη φωτοσύνθεση ότι το φυτό παράγει το δικό του υλικό : από τα σάκχαρα που συντίθενται έτσι και τα ανόργανα στοιχεία που αντλούνται από το έδαφος, θα παράγει όλους τους ιστούς που το αποτελούν. Αυτός είναι ο λόγος που λέμε για τα φυτά ότι είναι νιπτήρας άνθρακα : συλλαμβάνουν CO2 στον αέρα (όπου C = άνθρακας), και το ανακυκλώνουν σε ξύλο, φύλλα, μίσχους, δηλαδή οργανική ύλη. Έτσι, ο άνθρακας αποθηκεύεται προσωρινά σε οργανική μορφή, πριν επιστρέψει αργότερα σε ορυκτή κατάσταση (αποσύνθεση φυτικών αποβλήτων στο έδαφος, ξύλα που καίγονται κ.λπ.).
Υπόμνημα της παραπάνω εικόνας: Α: κανάλι ρητίνης. Β: υπο-στοματικός θάλαμος. C: στόματα? D: φωτοσυνθετική μεσοφύλλη. Ε: ξυλεμο; F: φλοή; G: ενδόδερμα. H: επιδερμίδα.
Φωτοσύνθεση και χλωροφύλλη
Η φωτοσύνθεση πραγματοποιείται από όλους τους φωτοσυνθετικούς οργανισμούς που διαθέτουν χλωροφύλλη : χερσαία φυτά, φύκιακαι μερικά βακτήρια. Στα φυτά, η φωτοσύνθεση πραγματοποιείται τις περισσότερες φορές στα φύλλα (ακριβέστερα, στο εσωτερικό μέρος των φύλλων: η μεσοφύλλη του φύλλου). Ωστόσο, σε ορισμένα φυτά, η φωτοσύνθεση μπορεί να πραγματοποιηθεί στους μίσχους (χυμώδεις ευφορίες, κάκτοι κ.λπ.).
Τα κύτταρα της μεσοφύλλης του φύλλου (εσωτερικό τμήμα του φύλλου) περιέχουν χλωροπλάστες, είδη τσέπες στις οποίες βρίσκεται η χλωροφύλλη, μια χρωστική που δίνει στα φύλλα το πράσινο χρώμα τους. Είναι η χλωροφύλλη που επιτρέπει τη φωτοσυνθετική αντίδραση.
Πράσινες … και κίτρινες χρωστικές!
Όταν μιλάμε για χλωροφύλλη με την ευρεία έννοια, στην πραγματικότητα εννοούμε α ομάδα χρωστικών, συμπεριλαμβανομένων χλωροφύλλης α και β (πράσινο χρώμα), ξανθοφύλλες (κίτρινο χρώμα) και καροτίνης (ελαφρώς πορτοκαλί κίτρινο χρώμα).
Είναι δυνατόν να διαχωριστούν αυτές οι διαφορετικές χρωστικές από τη χλωροφύλλη (με την ευρεία έννοια) που εξάγεται από τα φύλλα, απλά αλέθοντας τους ιστούς των φύλλων και διαλύοντας τον "χυμό" σε αιθανόλη. Μετά τη διήθηση, α πράσινο χρώμα εκχύλισμαΤο Οι διαφορετικές χρωστικές (κίτρινες και πράσινες) διαχωρίζονται στη συνέχεια, ανάλογα με το βάρος τους, με χρωματογραφία: οι πιο ελαφριές χρωστικές μεταναστεύουν όσο το δυνατόν πιο μακριά, οι βαρύτερες παραμένουν κοντά στον τόπο της αρχικής εναπόθεσης της σταγόνας αλκοολικού εκχυλίσματος και προκύπτουν διαφορετικά σημεία ένα φύλλο χαρτιού (ή άλλη υποστήριξη).
Καμία φωτοσύνθεση χωρίς χλωροφύλλη: τι γίνεται με το ποικίλο φύλλωμα;
Και όταν τα φύλλα είναι λευκά, δηλαδή χωρίς χλωροφύλλη; Καλή ερώτηση. Απάντηση: στην περίπτωση των ποικίλων φυλλωμάτων, στην πραγματικότητα, οι περιοχές του φυλλώματος που δεν είναι χρωματισμένες δεν "κάνουν" φωτοσύνθεσηΤο Ζουν σε βάρος των χώρων πρασίνου, όπου η χλωροφύλλη παίζει το ρόλο της. Αυτές οι λευκές, ανοιχτό κίτρινες ή πολύ ανοιχτό πράσινες περιοχές (ανάλογα με το αν τα κύτταρα εκεί στερούνται εντελώς χρωστικών χλωροφύλλης ή αν υπάρχουν σε μικρές ποσότητες) επομένως συμπεριφέρονται λίγο σαν παράσιτα στο υπόλοιπο σώμα. Το φυτό: οι πράσινες περιοχές παρέχουν τροφή στις λευκές περιοχές.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι ποικίλες ποικιλίες φυλλώματος είναι συχνά λιγότερο έντονες από ποικιλίες με εντελώς πράσινα φύλλα. Αυτός είναι και ο λόγος που έχουν χρειάζονται περισσότερο φως : καθώς η χλωροφύλλη είναι λιγότερο άφθονη, χρειάζεται περισσότερο φως για να παραχθεί επαρκής ποσότητα ζάχαρης για τη ζωή του φυτού.
Φυτά χωρίς χλωροφύλλη;
Ένα πλήρως αποχρωματισμένο φυτό δεν θα μπορούσε να ζήσει ανεξάρτηταΤο Αλλά δεδομένου ότι η φύση αγαπά τις ιδιαιτερότητες, υπάρχουν ωστόσο σπάνιες είδη φυτών που ζουν σε παράσιτα σε άλλα φυτά ή που έχουν δημιουργήσει α συμβίωση (είδος συνεργασίας) με άλλους οργανισμούς ικανούς να εξασφαλίσουν φωτοσύνθεση (όπως ορισμένοι μύκητες).
Παρακάτω: Monotropa uniflora είναι ένα φυτό της οικογένειας Ericaceae, εντελώς απαλλαγμένο από χλωροφύλλη, το οποίο ζει παρασιτίζοντας τις μυκόριζες που υπάρχουν στις ρίζες ορισμένων κωνοφόρων.
Η φωτοσύνθεση, απαραίτητη για τη ζωή στη γη
Η φωτοσύνθεση είναι απαραίτητη στην κλίμακα του φυτού, αφού του επιτρέπει να ζει. Είναι επίσης απαραίτητο για εμάς: Η φωτοσύνθεση πράγματι επιτρέπει τη ζωή στη Γη, ούτε περισσότερο, ούτε λιγότερο ! είναι χάρη στη φωτοσυνθετική δραστηριότητα η ατμόσφαιρα της γης σταδιακά έχει εμπλουτιστεί με οξυγόνο, και είναι επίσης η ο μόνος τρόπος για τη δημιουργία οργανικής ύλης από ορυκτά στοιχείαΤο Χωρίς αυτό, καμία οργανική ύλη (επομένως ούτε φυτά, ούτε ζώα, ούτε μύκητες … με μια λέξη: καμία ζωή!). Χωρίς φωτοσύνθεση, η Γη θα ήταν απλώς ένας σωρός από βότσαλα, ένας νεκρός πλανήτης …
Και για να τελειώσουμε, ας τσακίσουμε μια προκαθορισμένη ιδέα: όχι, τα δάση δεν είναι ο κύριος «πράσινος πνεύμονας» του πλανήτη. Τα φύκια και το φυτοπλαγκτόν γενικά παράγουν περισσότερο Ο2 από τα δέντραΤο Είναι λοιπόν οι θάλασσες και οι ωκεανοί που είναι η έδρα της σημαντικότερης φωτοσυνθετικής δραστηριότητας, προκαλώντας την ισχυρότερη εκπομπή οξυγόνου, μπροστά στα δάση.
Σκονισμένα φύλλα, ταλαιπωρημένο φυτό!
Λέγεται συχνά ότι είναι καλό να καθαρίζουμε τακτικά το φύλλωμα των φυτών εσωτερικού χώρου. Δεν είναι μόνο θέμα αισθητικής: ποιος λέει σκόνη στα φύλλα, λέει λιγότερο καλή διείσδυση του φωτός στους χλωροπλάστες, συνεπώς λιγότερη φωτοσύνθεση και λιγότερη τροφή που παράγεται από το φυτό. Από την άλλη πλευρά, το επιχείρημα μιας φτωχότερης αναπνοής των φύλλων, «πνιγμένο» κάτω από ένα στρώμα σκόνης, είναι πιο αμφιλεγόμενο: οι ανταλλαγές αερίων γίνονται μέσω των στομάτων, μικρά στόμια που βρίσκονται γενικά στην κάτω πλευρά των φύλλων, τόσο λίγα ευαίσθητο στο φράξιμο από τη σκόνη, η οποία μαζεύεται κυρίως στις κορυφές των φύλλων.
