Περιεχόμενο
Η φωτοσύνθεση, η διαδικασία με την οποία τα φυτά χρησιμοποιούν χλωροφύλλη για να μετατρέψουν την ηλιακή ενέργεια σε εύκολα ανακτήσιμες μονάδες αποθήκευσης, μπορεί να χωριστεί σε τρεις διαφορετικούς τύπους: C3, C4 και CAM φωτοσύνθεση. Η διαφορά μεταξύ των τριών τύπων είναι η μορφή και η τοποθεσία όπου εμφανίζεται, και ο καθένας έχει τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του.
Διαδικασία φωτοσύνθεσης
Μία από τις πιο σημαντικές διαδικασίες για τη συνέχεια όλων των μορφών ζωής στον πλανήτη μας είναι η φωτοσύνθεση, ο τρόπος με τον οποίο τα φυτά και ορισμένα φύκια παίρνουν ενέργεια από τον Ήλιο και την αποθηκεύουν στους δεσμούς των σακχάρων. Η φωτοσύνθεση είναι μια απλή διαδικασία, που απαιτεί μόνο νερό, διοξείδιο του άνθρακα και ηλιακό φως. Ο χημικός τύπος που περιγράφει τη διαδρομή της φωτοσύνθεσης είναι 6CO2 + 6H2O (+ ηλιακή ενέργεια) C6H12O6 + 6O2. Η διαδικασία παράγει οξυγόνο, το οποίο είναι απαραίτητο για να αναπνέουν όλα τα ζώα.
Φωτοσύνθεση C3
Τα φυτά C3 είναι τα πιο πολυάριθμα στον πλανήτη και έχουν τις καλύτερες συνθήκες φρεσκάδας και υγρασίας υπό κανονικό φως. Η φωτοσύνθεση C3 έχει αυτό το όνομα επειδή το διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο αναπνέει από το φυτό για να μετατρέψει το φως σε υψηλή ενέργεια και σάκχαρα, ενσωματώνεται σε μια ένωση τριών-άνθρακα. Η φωτοσύνθεση συμβαίνει όταν το διοξείδιο του άνθρακα συσσωματώνεται με νερό για την παραγωγή σακχάρου και οξυγόνου ως υποπροϊόν. Η ζάχαρη αποθηκεύεται και χρησιμοποιείται ως πηγή ενέργειας και πρώτων υλών για την εκτέλεση λειτουργιών όπως η ανάπτυξη και η παραγωγή. Η φωτοσύνθεση εμφανίζεται σε όλα τα μέρη του φύλλου σε φυτά C3.
Φωτοσύνθεση C4
Τα φυτά τύπου C4 περιλαμβάνουν καλαμπόκι, ζαχαροκάλαμο και διάφορα είδη χόρτου. Αυτά τα φυτά απορροφούν διοξείδιο του άνθρακα μέσω των στοματικών τους (πόροι στην επιφάνεια των φύλλων μέσω των οποίων εισέρχεται το διοξείδιο του άνθρακα και αφήνουν νερό και οξυγόνο) με ταχύτερο ρυθμό από τα φυτά C3, επιτρέποντας στο διοξείδιο του άνθρακα να είναι παραδόθηκε πιο άμεσα για φωτοσύνθεση στα εσωτερικά κελιά. Το C4 υποδεικνύει ότι το διοξείδιο του άνθρακα ενσωματώνεται σε μια ένωση τεσσάρων άνθρακα. Αυτοί οι τύποι φυτών έχουν προσαρμοστεί σε συνθήκες υψηλών θερμοκρασιών και έντονου φωτός, προκειμένου να μειωθεί η ζημιά που προκαλείται από τη φωτοαναπνοή (μια διαδικασία που συμβαίνει όταν τα επίπεδα του διοξειδίου του άνθρακα είναι χαμηλά και τα κύτταρα καίνε οξυγόνο, το οποίο επιβραδύνει την ανάπτυξη των φυτών).
Photosynth CAM
Ο τρίτος τύπος ονομάζεται φωτοσύνθεση CAM, επειδή το διοξείδιο του άνθρακα αρχικά αποθηκεύεται ως οξύ κατά τη διάρκεια της νύχτας, όταν τα στομάτα είναι ανοιχτά. Τα φυτά CAM, όπως οι κάκτοι και τα άλατα, αποδίδουν καλύτερα σε ξηρές συνθήκες, όπου το οξύ διαιρείται για να απελευθερώσει διοξείδιο του άνθρακα κατά τη διάρκεια της ημέρας για φωτοσύνθεση, όταν τα στομάτα είναι κλειστά. Τα φυτά CAM έχουν αναπτύξει μια μέθοδο που τους επιτρέπει να επιβιώσουν και να αναπτυχθούν σε συνθήκες όπου άλλοι τύποι φυτών θα ήταν αδρανείς και ακόμη και θα χάσουν τα φύλλα τους.
Χλωροφύλλη
Η χλωροφύλλη είναι μια σημαντική χρωστική στη φωτοσύνθεση λόγω της ικανότητάς της να απορροφά φως. Απορροφά κυρίως μπλε και κόκκινο φως, δίνοντας στα φυτά μια πράσινη εμφάνιση στο ανθρώπινο μάτι, και μεταφέρει την ελαφριά ενέργεια σε ένα κεντρικό μόριο χλωροφύλλης για να διευκολύνει τη φωτοσύνθεση.