Organisme care folosesc fotosinteza

Unele organisme sunt capabile să capteze energia de la lumina soarelui și să o folosească pentru a produce compuși organici. Acest proces, cunoscut sub numele de fotosinteză, este esențial pentru viață, deoarece oferă energie pentru ambele producători și consumatori. Organisme fotosintetice, cunoscute și sub numele de fotoautotrofe, sunt organisme care sunt capabile de fotosinteză. Unele dintre aceste organisme includ mai mare plante, unii protiști (alge și Euglena), și bacterii.

În fotosinteză, energia ușoară este transformată în energie chimică, care este stocată sub formă de glucoză (zahăr). Compușii anorganici (dioxid de carbon, apă și lumina soarelui) sunt folosiți pentru a produce glucoză, oxigen și apă. Organismele fotosintetice folosesc carbonul pentru a genera molecule organice (hidrati de carbon, lipide, și proteine) și construiți masa biologică. Oxigenul produs ca bi-produs al fotosintezei este folosit de multe organisme, inclusiv plante si animale, pentru respirație celulară. Majoritatea organismelor se bazează pe fotosinteză, direct sau indirect, pentru hrănire. Heterotrofe (

Fotosinteză în plante apare în specializare organite denumit cloroplaste. Cloroplastele se găsesc în plantă frunze și conțin clorofila pigmentului. Acest pigment verde absoarbe energia ușoară necesară pentru a se produce fotosinteza. Cloroplastele conțin un sistem de membrană internă format din structuri numite tilacoide care servesc ca locații de conversie a energiei ușoare în energie chimică. Dioxidul de carbon este transformat în carbohidrați într-un proces cunoscut sub numele de fixarea carbonului sau ciclul Calvin. hidrati de carbon poate fi păstrat sub formă de amidon, utilizat în timpul respirației sau utilizat la producerea celulozei. Oxigenul care este produs în proces este eliberat în atmosferă prin porii din frunzele plantei cunoscute sub numele de stomată.

Plantele joacă un rol important în ciclu de nutrienți, în special carbon și oxigen. Plante acvatice și plante terestre (plante cu flori, mușchi și ferigi) ajută la reglarea carbonului atmosferic prin eliminarea dioxidului de carbon din aer. Plantele sunt, de asemenea, importante pentru producerea de oxigen, care este eliberat în aer ca valoare produs secundar al fotosintezei.

Alge sunt organisme eucariote care au caracteristici ale ambelor plante și animale. La fel ca animalele, algele sunt capabile să se hrănească cu materiale organice din mediul lor înconjurător. Unele alge conțin, de asemenea, organele și structurile găsite în celulele animale, cum ar fi flageli și centrioles. La fel ca plantele, algele conțin organele fotosintetice numite cloroplaste. Cloroplastele conțin clorofilă, un pigment verde care absoarbe energia ușoară pentru fotosinteză. Algele conțin și alți pigmenți fotosintetici, cum ar fi carotenoizii și ficobilinele.

Algele pot fi unicelulare sau pot exista ca specii multicelulare mari. Locuiesc în diverse habitate, inclusiv sare și apă dulce medii acvatice, sol umed sau pe roci umede. Algele fotosintetice cunoscute sub numele de fitoplancton se găsesc atât în ​​mediul marin cât și în apa dulce. Cele mai multe fitoplancton marin sunt compuse din diatomee și dinoflagelatele. Majoritatea fitoplanctonului de apă dulce sunt compuse din alge verzi și cianobacterii. Fitoplanctonul plutește lângă suprafața apei pentru a avea un acces mai bun la lumina solară necesară pentru fotosinteză. Algele fotosintetice sunt vitale pentru global ciclu de nutrienți cum ar fi carbonul și oxigenul. Ele îndepărtează dioxidul de carbon din atmosferă și generează peste jumătate din aportul global de oxigen.

Euglena sunt protisti unicelulari din gen Euglena. Aceste organisme au fost clasificate în filum Euglenophyta cu alge datorită capacității lor fotosintetice. Oamenii de știință cred acum că nu sunt alge, ci și-au câștigat capacitățile fotosintetice printr-o relație endosimbiotică cu algele verzi. Ca atare, Euglena au fost plasate în filon euglenozoa.

Cianobacteriile sunt fotosintetice oxigenatebacterii. Aceștia recoltează energia soarelui, absorb dioxidul de carbon și emit oxigen. La fel ca plantele și algele, cianobacteriile conțin clorofilă și transformați dioxidul de carbon în zahăr prin fixarea carbonului. Spre deosebire de plantele eucariote și algele, cianobacteriile sunt organisme procariote. Le lipsește o membrană legată nucleu, cloroplaste, si altul organite gasit in plante și alge. În schimb, cianobacteriile au un exterior dublu membrana celulara și membranele tilacoide interioare pliate care sunt utilizate în fotosinteză. Cianobacteriile sunt, de asemenea, capabile să fixeze azotul, un proces prin care azotul atmosferic este transformat în amoniac, nitrit și nitrat. Aceste substanțe sunt absorbite de plante pentru a sintetiza compuși biologici.

Cianobacteriile se găsesc în diverse biomi de pământ și medii acvatice. Unele sunt considerate extremofile deoarece trăiesc în medii extrem de dure, precum hotsprings și golfuri hipersaline. Cianobacterii Gloeocapsa poate chiar supraviețui condițiilor dure ale spațiului. Cianobacteriile există de asemenea fitoplanctonului și poate trăi în alte organisme, cum ar fi ciuperci (lichen), protists, și plante. Cianobacteriile conțin pigmenții fitonutrină și fitocianină, care sunt responsabile pentru culoarea lor albastru-verde. Datorită aspectului lor, aceste bacterii sunt uneori numite alge albastru-verzui, deși nu sunt deloc alge.

Fotosintetice anoxigenice bacteriile sunt photoautotrophs (sintetizează alimentele folosind lumina soarelui) care nu produc oxigen. Spre deosebire de cianobacterii, plante și alge, aceste bacterii nu folosesc apa ca donator de electroni în lanț de transport de electroni în timpul producerii de ATP. În schimb, utilizează hidrogen, sulfură de hidrogen sau sulf ca donatori de electroni. Bacteriile fotosintetice anoxigenice diferă, de asemenea, de cianobaceria, prin faptul că nu au clorofilă pentru a absorbi lumina. Ele conțin bacterioclorofilă, care este capabil să absoarbă lungimi de undă mai scurte decât clorofila. Ca atare, bacteriile cu bacterioclorofilă tind să se găsească în zonele acvatice profunde, unde lungimi de undă mai scurte ale luminii sunt capabile să pătrundă.

Exemple de bacterii fotosintetice anoxigene includ bacterii purpurii și bacterii verzi. Celulele bacteriene purpurii intră în varietate de forme (sferice, tije, spirală) și aceste celule pot fi mobile sau nemotive. Bacteriile cu sulf pur se găsesc în mod obișnuit în mediile acvatice și în izvoarele de sulf, unde hidrogenul sulfurat este prezent și oxigenul este absent. Bacteriile non-sulf violete utilizează concentrații mai mici de sulfură decât bacteriile cu sulf violet și depun sulf în afara celulelor lor în loc de celulele lor. Celulele bacteriene verzi sunt de obicei sferice sau în formă de tijă, iar celulele sunt în principal nemotive. Bacteriile cu sulf verde folosesc sulfură sau sulf pentru fotosinteză și nu pot supraviețui în prezența oxigenului. Depun sulf în afara celulelor lor. Bacteriile verzi prosperă în habitate acvatice bogate în sulfuri și formează uneori înflorituri verzui sau brune.