Pflanzen Photosynthese

Pflanzen PhotosyntheseEpiphytische pflanzen parasitĂ€re pflanzen adaptationen von pflanzen fleischfressende pflanzen kletterpflanzen was ist photosynthese? Im gegensatz zu tieren, die verarbeitete lebensmittel verdauen mĂŒssen, können pflanzen durch einen chemischen prozess, der photosynthese genannt wird, ihre eigene nahrung produzieren. Um die photosynthese zu ermöglichen, haben pflanzen ein grĂŒnes pigment namens chlorophyll, das dafĂŒr verantwortlich ist, das richtige licht fĂŒr diesen prozess zu absorbieren.

In Diesem Artikel:

Epiphytische Pflanzen

ParasitÀre Pflanzen

Anpassungen von Pflanzen

Fleischfressende Pflanzen

Kletterpflanzen

Was ist Photosynthese?

Im Gegensatz zu Tieren, die verarbeitete Lebensmittel verdauen mĂŒssen, Pflanzen sind in der Lage, ihre Nahrung durch einen chemischen Prozess namens Photosynthese zu produzieren. Um die Photosynthese möglich zu machen, haben Pflanzen ein grĂŒnes Pigment namens Chlorophyll welches dafĂŒr verantwortlich ist, das richtige Licht fĂŒr diesen Prozess zu absorbieren. Neben Pflanzen betreiben GrĂŒnalgen und bestimmte Arten von Bakterien auch Photosynthese. Die Lebewesen, die in der Lage sind, ihre eigene Nahrung zu produzieren, sind bekannt als Autotrophen.

Definition der Fotosynthese

Photosynthese ist ein Prozess, der die Energie des Sonnenlichts in chemische Energie umwandelt. Es besteht im Wesentlichen darin, Zucker aus C02 (Kohlendioxid) Mineralien und Wasser mit Hilfe von Sonnenlicht herzustellen.

fotosĂ­ntesis

Schema der Photosynthese

Faktoren, die die Photosynthese beeinflussen

Die Photosynthese ist durch fĂŒnf Hauptfaktoren bedingt:

- Licht: Licht ist notwendig, damit dieser Prozess ausgefĂŒhrt werden kann. Es muss ein angemessenes Licht sein, weil seine Wirksamkeit hĂ€ngt von verschiedenen WellenlĂ€ngen im sichtbaren Spektrum ab. Am effektivsten ist das Rot-Orange. Blaues Licht ist sehr ineffizient und GrĂŒn praktisch Null, obwohl einige Meerespflanzen es aufnehmen können.

- Wasser: Wasser ist ein wesentlicher Bestandteil der chemischen Reaktion der Photosynthese. Es ist auch das Mittel, das notwendig ist, damit die chemischen Elemente im Boden, die Pflanzen verwenden, um ihr Gewebe aufzubauen, aufgelöst werden können.

- Kohlendioxid: Es ist das "Material", das, mit Wasser fixiert, Pflanzen verwendet Kohlenhydrate synthetisieren. Es dringt durch die Stomata in die BlÀtter ein, obwohl es in einem sehr geringen Anteil aus Bikarbonat bestehen kann, das im Bodenwasser gelöst ist, das Pflanzen durch ihre Wurzeln absorbieren.

- Pigmente: Das sind Substanzen, die absorbieren das notwendige Licht, um die Reaktion zu erzeugen. Unter ihnen ist der Auftraggeber Chlorophyll oder ein Pigment, das Pflanzen eine grĂŒne Farbe verleiht. Chlorophyll wird mit anderen Pigmenten gemischt, aber, wenn es in einem höheren Anteil erscheint, im allgemeinen seine Farbe auf den Rest aufbringt, die maskiert sind.

- Temperatur: Eine bestimmte Temperatur fĂŒr die Reaktion kann erforderlich sein. Es wird angenommen, dass die ideale Temperatur fĂŒr maximale ProduktivitĂ€t zwischen 20 und 30° C liegt, je nach den Bedingungen, unter denen sich jede Pflanze an ihre Umgebung angepasst hat, kann sie jedoch zwischen 0 und 50° C liegen. Es ist sogar bei einer Temperatur von -0,5° C möglich. Unterhalb des Gefrierpunktes kann keine Photosynthese stattfinden.

Phasen der Photosynthese?

Die Photosynthese umfasst zwei Phasen:

- Photochemische Phase oder Hill-Reaktion: FrĂŒher war es bekannt als leichte Phase. FĂŒr diese Phase können Pflanzen Licht absorbieren. Pflanzen absorbieren Licht durch sogenannte Pigmente. Unter diesen gibt es das Chlorophyll, das grĂŒne Pigment, das in den Chloroplasten der Pflanzenzelle ist.

Es ist der große Anteil dieses Pigments, der die Pflanzen bestimmt, die hauptsĂ€chlich ihre grĂŒne Farbe prĂ€sentieren, da die Hauptmenge des Chlorophylls den kleineren Anteil anderer Pigmente maskiert. Wir sehen Pflanzen grĂŒn, weil grĂŒnes Licht nicht von Pflanzen absorbiert wird, so dass es von unseren Augen eingefangen wird. Es ist jedoch das orange-rote Licht und Blau, das von den meisten Pflanzen fĂŒr die Photosynthese verwendet wird. Andere Pflanzen, wie bestimmte rote Algen, sind in der Lage, das grĂŒne Licht fĂŒr die Photosynthese zu absorbieren. Sie verwenden verschiedene Pigmente zum Chlorophyll.

Pigmente verdanken ihre Farbe einem Licht, das nicht absorbieren kann. Zum Beispiel absorbiert Chlorophyll fast alle Farben des sichtbaren Spektrums außer GrĂŒn. Daher hĂ€ngen die AbsorptionskapazitĂ€t von Chlorophyll und anderen Pigmenten und die PhotosyntheseintensitĂ€t von den verschiedenen Arten der WellenlĂ€nge des Lichts ab. Da Chlorophyll das PrimĂ€rpigment ist, ist die Absorption im Rot-Orange am grĂ¶ĂŸten, im Blau-Spektrum niedriger und im GrĂŒn-Spektrum praktisch ineffektiv.

Trockene BlÀtter

Der Verlust von grĂŒnem Chlorophyll wĂ€hrend des Trocknens der BlĂ€tter zeigt andere Pflanzenpigmente, die zuvor von ihm verborgen wurden.

Arten von Chlorophyll

Es gibt zwei Arten von Chlorophyll:

- Chlorophyll A: ein blĂ€uliches GrĂŒn haben

- Chlorophyll B: Das hat eine gelblich grĂŒne Farbe. Der erste ist viel hĂ€ufiger als der zweite und wird dreimal hĂ€ufiger angezeigt. Chlorophyll A ist hauptsĂ€chlich dafĂŒr verantwortlich, die LĂ€ngen der violetten und roten WellenlĂ€ngen zu erfassen.

Pflanzenpigmente sind nicht isoliert, sondern miteinander kombiniert. So gibt es neben Chlorophyll A und B noch andere Pigmente, die Carotinoide und Phycobiline genannt werden. Letztere treten in niederen Pflanzenorganismen (Algen und Cyanobakterien) auf. Carotinoide können Carotine, Xanthophylle mit einer orangen und rötlichen FĂ€rbung mit Vergilbung und Braun sein. Carotinoide und Phycobiline sind zusammen mit Chlorophyll B dafĂŒr verantwortlich, diejenigen WellenlĂ€ngen zu absorbieren, die Chlorophyll A nicht aufnehmen können (grĂŒn und orange-rot). Sobald sie absorbiert sind, werden sie auf Chlorophyll A ĂŒbertragen, so dass sie transformiert werden können.

- Phase der Kohlendioxidfixierung (Calvin Cycle): Es entspricht dem, was frĂŒher als bekannt war dunkle Phase. Heute wird es vorgezogen, diesen Begriff wegzulassen, da akzeptiert wurde, dass dieser Prozess auch das Licht benötigt, das ausgefĂŒhrt werden muss. Dieser Zyklus tritt im Chloroplastenstroma auf und wandelt das CO2 um, das Pflanzen ĂŒber Stomata in Kohlenhydraten aufnehmen. FĂŒr diesen Prozess sollten die in der vorherigen Phase entwickelten Materialien verwendet werden.

Wie erfolgt die Photosynthese?

Die Photosynthese findet hauptsĂ€chlich in den BlĂ€ttern von Pflanzen statt, obwohl sie in geringerem Ausmaß an Stielen auftreten kann, insbesondere in einigen Pflanzen, die Adaptationen erfahren haben, wie Kakteen oder Sukkulenten.

Ein Blatt besteht im Wesentlichen aus folgenden Teilen:

- Epidermis: Die Epidermis ist die Ă€ußere Schicht des Blattes, die sowohl die Oberseite des Blattes als auch die Unterseite bedeckt.

- Mesophyll: Es ist die mittlere Schicht des Blattes, zwischen der oberen Seite und der Unterseite

- Die LeitbĂŒndel: Sie sind die KanĂ€le in Form von Venen, die den Transport von NĂ€hrstoffen und Wasser ermöglichen.

- Stomata: Sie sind eine Art Löcher oder Ventile, die den Gasaustausch zwischen dem Inneren des Blattes und der Umgebung ermöglichen.

Der Prozess der Photosynthese findet in der mittleren Schicht des Blattes oder Mesophylls statt, wo die spezialisierten Körper in diesem Prozess genannt werden Chloroplasten. Chloroplasten bestehen hauptsĂ€chlich aus einer Ă€ußeren Membran und einer inneren Membran und einer Reihe von SĂ€cken, die als Thylakoide Membranen bezeichnet werden, in denen Chlorophyllpigmente oder andere gebildet werden. Thylakoide sind in vertikalen Spalten gruppiert, die Grana genannt werden. Innerhalb der Chloroplasten ist der verbleibende Raum von einer FlĂŒssigkeit bedeckt, die Stroma genannt wird.

Blatt mit Chloroplasten

Foto von Eichenblatt () mit einem vergrĂ¶ĂŸerten Detail, in dem Sie die grĂŒne Farbe des Chlorophylls sehen können, das in Chloroplasten von Pflanzenzellen vorhanden ist

Die Reaktion findet in den Thylakoidmembranen statt, wo die Pigmente verschiedene WellenlĂ€ngen des Lichts absorbieren können. Diese Absorption von Licht erzeugt eine chemische Reaktion, wenn die Photonenenergie Wasser zersetzt und Sauerstoff, Protonen und Elektronen freisetzt. Mit Elektronen werden zwei MolekĂŒle synthetisiert, die fĂŒr die Speicherung und den Transport von Energie verantwortlich sind: ATP (Adenosintriphosphat) und NADP (Nicotinamidadenindinucleotidphosphat).

Diese beiden MolekĂŒle werden in der nĂ€chsten Phase der Photosynthese zur Umwandlung von Kohlendioxid (CO2) und Wasser (H2O) fĂŒr die Produktion von organischem Material verwendet. (Kohlenhydrate)

Die Phase der Fixierung von Kohlendioxid oder kein Calvin-Zyklus wird in den Thylakoiden, aber im Stroma durchgefĂŒhrt. WĂ€hrend dieses Zyklus, Kohlendioxid und ATP bilden die erste organische Verbindung MolekĂŒle Glyceraldehyd-3-Phosphat-MolekĂŒl mit drei Kohlenstoffatomen, aus denen Kohlenhydrate gebildet werden.

In den meisten Pflanzen ist der Calvin-Zyklus mit der photochemischen Phase verknĂŒpft, so dass die Pflanzen durch Enzyme fĂŒr beide Prozesse gleichzeitig reguliert werden. Pflanzen, die diesem Prozess folgen, werden C3-Pflanzen genannt.

C4 Pflanzen

Eine Ausnahme von dieser Art von Pflanzen sind C4-Pflanzen und CAM-Pflanzen oder SĂ€urestoffwechselpflanzen. C & sub4; -Pflanzen erreichen durch ein spezielles Enzym eine Stufe des Calvin-Zyklus und, vorher zu Glyceraldehyd-3-Phosphat, entwickeln sie ein MolekĂŒl, das 4 Kohlenstoffatome enthĂ€lt, genannt Oxalacetat. Daher sind sie als C4-Pflanzen bekannt. So gelingt es ihnen, die Effizienz der Photosynthese bei geringer WasserverfĂŒgbarkeit zu ĂŒberwinden.

Wasser wird benötigt, um CO2 zu metabolisieren. (Im Stoffwechsel von C3-Pflanzen bildet sich pro WassermolekĂŒl und pro vier Photonen ein halbes SauerstoffmolekĂŒl, 1,3 MolekĂŒle ATP und NADPH + H +.) Wenn die C3-Pflanzen den Wassermangel im Boden erkennen, wie in den Sommer, schließen Sie die Stomata und stoppen Sie den Prozess der Photosynthese.

C4-Pflanzen können weiter arbeiten, weil sie Photosynthese mit niedrigen CO2-Werten erhalten. Diese Gruppe pflanzt eine Reihe von Pflanzen aus warmen und trockenen, wie Mais, Sorghum, Hirse, Zuckerrohr oder Gras. Dies ist der Grund, warum Gras zum Beispiel so widerstandsfÀhig gegen Trockenheit ist.

CAM - Pflanzen oder Pflanzen mit SĂ€urestoffwechsel (Crassulacean )

Cam-Stoffwechsel

Flash-Animation des C.A.M-Metabolismus

CAM-Anlagen CO2 nachts reparieren lassen weil wÀhrend des Tages ihre Stomata geschlossen bleiben, um Wasserverlust zu verhindern.

Der spezielle photosynthetische Prozess, der von den Sukkulenten durchgefĂŒhrt wird, einschließlich Kakteen, erklĂ€rt, wie Pflanzen haben sich entwickelt, um außergewöhnlichen Bedingungen der Trockenheit der Umwelt zu widerstehen.

Die meisten Pflanzen, die Photosynthese betreiben, mĂŒssen Stomata öffnen, um Kohlendioxid zu absorbieren und Sauerstoff auszustoßen, was zu Wasserverlust durch Transpiration fĂŒhrt. Kakteen öffnen nachts nur Stomata, um Austrocknung zu vermeiden. Somit wird der Gasaustausch im Dunkeln durchgefĂŒhrt.

Kakteen vertreiben Sauerstoff an die AtmosphĂ€re und absorbieren Kohlendioxid, das in SĂ€ure (in der Regel ApfelsĂ€ure) bis zum nĂ€chsten Morgen bleibt, wenn die Pflanze, in Gegenwart von Sonnenlicht, fĂŒhrt die Chlorophyll-Funktion und extrahiert Kohlendioxid aus SĂ€ure, um es in Zucker zu verwandeln. Dieser Prozess wird C.A.M (in Englisch = Crassulean Acid Metabolism) genannt, weil er zuerst mit Sedum beobachtet wurde ( Familie).

Bedeutung der Photosynthese

Aus diesem Prozess entsteht Sauerstoff., Ein Abfallprodukt, das aus der Zersetzung von Wasser entsteht. Sauerstoff, der durch die Reaktion von CO2 und Wasser entsteht, wird durch Stomata der BlĂ€tter aus der Pflanze ausgestoßen.

Pflanzen hatten und haben eine grundlegende Rolle in der Geschichte des Lebens auf der Erde. Sie sind verantwortlich fĂŒr die Anwesenheit von Sauerstoff, ein notwendiges Gas fĂŒr die meisten Wesen, die unseren Planeten bevölkern und atmen mĂŒssen. Aber das war nicht immer so. ZunĂ€chst hatte die ErdatmosphĂ€re praktisch keinen Sauerstoff und war besonders reich an Kohlendioxid (CO2), Wasser als Dampf (H2O) und Stickstoff (N).Dieser Ort wĂ€re fĂŒr die meisten gegenwĂ€rtigen Arten unertrĂ€glich gewesen, die Sauerstoff brauchen, um zu leben.

Die ersten Lebewesen brauchten keinen Sauerstoff zum Atmen. Vielmehr wird dieses Gas ein Gift fĂŒr sie darstellen. Sie waren bestimmte Bakterien, zusammen mit den Pflanzen, die vor mehr als 2000 Millionen Jahren begannen, den Prozess der Photosynthese zu beginnen, die AtmosphĂ€re zu verĂ€ndern und das Leben, wie es heute bekannt ist, zu ermöglichen.

* Verwandte Informationen: Atmung der Pflanze

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