Fotosyntes: hur fungerar det?
Fotosyntes är i synnerhet syntesen av organiskt material (= innehållande kol) sockerarter, från vatten (H20) som sugs upp från marken av rötterna och koldioxid (CO2) fångas i luften av bladen. Denna reaktion producerar syre (O2), släpps ut i atmosfären. Den energi som behövs för denna omvandling levereras av solljus (fotoner). Utan sol, och mer exakt utan ljus, finns det ingen fotosyntes.
De kemisk reaktion (förenklad) är följande:
solenergi
CO2 + H2O ---------------------> sockerarter (C6H12O6) + 02
Det är här rå saft som förser bladceller med vatten för den fotosyntetiska reaktionen. Denna råsaft stiger från rötterna till bladen, genom xylemet (kärl som leder råsaften; läs: Hur cirkulerar saften i växter?). Denna råsaft innehåller vatten och, i upplöst form, mineraler och spårämnen som fångas upp i jorden (kväve, fosfor, kalium, magnesium, järn, etc.). I bladen är denna råsaft laddad med kolhydrater (sackaros, xylitol, mannitol …) producerad av fotosyntes: det kallas då utvecklad saft. Denna utarbetade saft distribueras via floemkärlen genom hela anläggningen för att möjliggöra syntes och underhåll av växtvävnader samt deras funktion.
Det är tack vare fotosyntesen att växten producerar sitt eget material : från de sockerarter som sålunda syntetiseras och mineraler som dras från jorden, kommer det att tillverka alla vävnader som utgör det. Det är därför vi säger om växter som de är kolsänka : de fångar upp CO2 i luften (där C = kol) och återvinner det till trä, löv, stjälkar, det vill säga organiskt material. Kolet lagras alltså tillfälligt i organisk form, innan det senare återgår till mineraltillståndet (sönderdelning av växtavfall i jorden, ved som bränns etc.).
Förklaring till bilden ovan: A: hartskanal; B: sub-stomatal kammare; C: stomi; D: fotosyntetisk mesofyll; E: xylem; F: floem; G: endoderm; H: epidermis.
Fotosyntes och klorofyll
Fotosyntes utförs av alla fotosyntetiska organismer som besitter klorofyll : markväxter, algeroch några bakterier. I växter sker fotosyntesen för det mesta i bladen (närmare bestämt i den inre delen av bladen: bladets mesofyll). Men i vissa växter kan fotosyntes ske i stjälkarna (saftiga euphorbiaceae, kaktusar, etc.).
Cellerna i bladets mesofyll (inre delen av bladet) innehåller kloroplaster, typer av fickor där klorofyllen är, ett pigment som ger bladen sin gröna färg. Det är klorofyll som möjliggör den fotosyntetiska reaktionen.
Gröna … och gula pigment!
När vi pratar om klorofyll i vid mening menar vi faktiskt a grupp pigment, inklusive klorofyll a och b (grön färg), xantofyll (gul färg) och karoten (svagt orange gul färg).
Det är möjligt att separera dessa olika pigment från klorofyllet (i vid bemärkelse) extraherat från bladen, genom att helt enkelt mala bladvävnaderna och lösa upp "saften" i etanol. Efter filtrering, a grönt färg extrakt. De olika pigmenten (gula och gröna) separeras sedan, beroende på deras vikt, med kromatografi: de lättare pigmenten migrerar längst, de tyngsta förblir nära platsen för den första avsättningen av droppen alkoholhaltigt extrakt och olika fläckar erhålls på ett pappersark (eller annat stöd).
Ingen fotosyntes utan klorofyll: hur är det med brokigt lövverk?
Och när bladen är vita, dvs utan klorofyll? Bra fråga. Svara: i fallet med brokigt lövverk, gör faktiskt inte de delar av lövverket som inte är pigmenterade inte fotosyntes. De lever på bekostnad av grönområden, där klorofyll spelar sin roll. Dessa vita, ljusgula eller mycket ljusgröna områden (beroende på om cellerna där helt saknar klorofyllpigment eller om de finns i små mängder) beter sig därför lite som parasiter mot resten av kroppen. Växten: gröna områden ger mat till vita områden.
Detta är anledningen till det brokiga lövverkssorter är ofta mindre kraftfulla än sorter med helt gröna blad. Det är också därför de har behöver mer ljus : eftersom klorofyll är mindre rikligt, behövs mer ljus för att producera en tillräcklig mängd socker för plantans liv.
Växter utan klorofyll?
En helt depigmenterad växt kunde inte leva självständigt. Men eftersom naturen älskar särdrag finns det dock sällsynta växtarter som lever i parasiter på andra växter, eller som har etablerat en symbios (slags partnerskap) med andra organismer som kan säkerställa fotosyntes (t.ex. vissa svampar).
Nedan : Monotropa uniflora är en växt av Ericaceae -familjen, helt utan klorofyll, som lever genom att parasitera mycorrhizae som finns på rötterna på vissa barrträd.
Fotosyntes, avgörande för livet på jorden
Fotosyntesen är väsentlig i växtens skala, eftersom den låter den leva. Det är också viktigt för oss: fotosyntesen tillåter verkligen liv på jorden, inte mer inte mindre ! Det är tack vare fotosyntetisk aktivitet som jordens atmosfär successivt har berikats med syre, och hon är också enda sättet att skapa organiskt material från mineraliska element. Utan det, inget organiskt material (därför inga växter, inga djur, inga svampar … i ett ord: inget liv!). Utan fotosyntes skulle jorden bara vara en hög med småsten, en död planet …
Och för att avsluta, låt oss krypa in på en förutfattad idé: nej, skogar är inte planetens främsta "gröna lunga". Alger och växtplankton producerar i allmänhet mer O2 än träd. Det är alltså haven och haven som är säte för den viktigaste fotosyntetiska aktiviteten, som framkallar det starkaste syreutsläppet framför skogarna.
Dammiga löv, lidande växt!
Det sägs ofta att det är bra att regelbundet rengöra lövverket av krukväxter. Det är inte bara en fråga om estetik: vem säger damm på bladen, säger mindre bra penetration av ljus till kloroplasterna, därför mindre fotosyntes och mindre mat producerad av växten. Å andra sidan är argumentet om en sämre andning av bladen, "kvävda" under ett lager av damm, mer diskutabelt: gasutbytet sker genom stomata, små öppningar som i allmänhet är placerade på undersidan av bladen, så lite mottaglig för igensättning av damm, som huvudsakligen samlas på bladens toppar.
