φωτοσυνθετικών οργανισμών

Τα έμβια όντα χρειάζονται ενέργεια για να εκτελέσουν τις ζωτικές τους λειτουργίες, δηλαδή εκείνες τις διαδικασίες που τα κρατούν ζωντανά. Ενέργεια, με αυτή τη φυσιολογική έννοια, είναι η ικανότητα των σωμάτων να εκτελούν μια δραστηριότητα , σε αυτήν την περίπτωση, να λειτουργούν.

Σύμφωνα με τον τρόπο με τον οποίο οι οργανισμοί αποκτούν ενέργεια, μπορεί να είναι ετερότροφοι , εάν την αποκτούν από άλλα έμβια όντα, ή αυτότροφοι , εάν την αποκτούν μόνοι τους, δηλαδή εάν δεν τρέφονται με άλλα έμβια όντα.

Μεταξύ των αυτότροφων οργανισμών υπάρχει μια ομάδα που, παρουσία ηλιακής ενέργειας, παράγει τα θρεπτικά συστατικά της και λαμβάνει από αυτά την ενέργεια που περιέχουν. Αυτοί οι οργανισμοί είναι γνωστοί ως φωτοαυτοτροφικοί ή φωτοσυνθετικοί , καθώς πραγματοποιούν μια διαδικασία που ονομάζεται φωτοσύνθεση.

Φωτοσύνθεση

Η φωτοσύνθεση μπορεί να είναι οξυγονική ή ανοξυγονική.

• Η οξυγονική φωτοσύνθεση πραγματοποιείται από τα περισσότερα φωτοαυτοτροφικά έμβια όντα. Είναι μια διαδικασία κατά την οποία οι οργανισμοί απορροφούν νερό και διοξείδιο του άνθρακα από το περιβάλλον στο οποίο βρίσκονται και, παρουσία του ηλιακού φωτός, μετατρέπουν αυτές τις ουσίες σε γλυκόζη, ένα απλό σάκχαρο από το οποίο λαμβάνουν ενέργεια, και οξυγόνο, ένα αέριο που εξαλείψει στο περιβάλλον.
• Η ανοξυγονική φωτοσύνθεση πραγματοποιείται από φωτοαυτοτροφικά βακτήρια που ζουν σε περιβάλλοντα χωρίς οξυγόνο. Είναι μια διαδικασία κατά την οποία, αντί να απορροφούν νερό, οι οργανισμοί χρησιμοποιούν υδρογόνο, θείο ή υδρόθειο. Κατά συνέπεια, αυτός ο τύπος φωτοσύνθεσης δεν απελευθερώνει οξυγόνο.

Οι φωτοαυτοτροφικοί οργανισμοί περιέχουν χρωστικές ουσίες , οι οποίες είναι ουσίες που τους βοηθούν να συλλάβουν την ηλιακή ενέργεια. Μία από αυτές τις χρωστικές είναι η χλωροφύλλη, η οποία μπορεί να είναι διαφορετικών τύπων, ανάλογα με τις διακυμάνσεις στη δομή των μορίων της.

Παραδείγματα φωτοαυτοτροφικών οργανισμών είναι τα κυανοβακτήρια, τα ανοξυγονικά βακτήρια, τα φύκια και τα φυτά.

κυανοβακτήρια

Τα κυανοβακτήρια είναι προκαρυωτικά, δηλαδή δεν έχουν το γενετικό τους υλικό μέσα σε έναν πυρήνα. Πραγματοποιούν οξυγονική φωτοσύνθεση με τη μεσολάβηση της παρουσίας χλωροφύλλης τύπου α, η οποία τους επιτρέπει να συλλαμβάνουν το φως του ήλιου. Δεν έχουν χλωροπλάστες, τα οργανίδια μέσα στα οποία λαμβάνει χώρα η φωτοσύνθεση στα περισσότερα φωτοαυτοτροφικά. Κατά συνέπεια, στα κυανοβακτήρια η φωτοσύνθεση λαμβάνει χώρα σε δομές που μοιάζουν με σάκο που ονομάζονται θυλακοειδή, οι οποίες μπορεί να σχετίζονται με τις κυτταρικές μεμβράνες.

ανοξυγονικά βακτήρια

Όπως τα κυανοβακτήρια, έτσι και τα ανοξυγονικά βακτήρια είναι προκαρυωτικά και δεν έχουν χλωροπλάστες. Ωστόσο, κατά τη φωτοσύνθεση δεν απελευθερώνουν οξυγόνο, μια ουσία που απελευθερώνεται από τα κυανοβακτήρια. Τα ανοξυγονικά βακτήρια μπορεί να είναι θειούχα, εάν εξαρτώνται από το θείο ή τις ενώσεις που σχηματίζει, ή μη θειούχα, εάν δεν εξαρτώνται από το θείο ή δεν εξαρτώνται απαραίτητα από αυτό, αλλά από άλλες ουσίες όπως τα σάκχαρα.

Τα φύκια

Τα φύκια είναι ζωντανά όντα που ανήκουν στο βασίλειο protista. Είναι ευκαρυώτες, έχουν δηλαδή το γενετικό τους υλικό σε έναν πυρήνα και μπορεί να είναι μονοκύτταροι ή πολυκύτταροι. Πραγματοποιούν οξυγονική φωτοσύνθεση. Ανάλογα με τις χρωστικές που περιέχουν, μπορεί να είναι πράσινες, κόκκινες ή καφέ. Μεταξύ άλλων χρωστικών, τα πράσινα φύκια έχουν χλωροφύλλη b, τα καφέ χλωροφύλλη c και φουκοξανθίνη και τα κόκκινα χλωροφύλλη α και φυκοερυθρίνη.

Τα φυτά

Τα φυτά είναι ευκαρυωτικά και πολυκύτταρα ζωντανά όντα. Πραγματοποιούν οξυγονική φωτοσύνθεση. Σε πολλά χερσαία φυτά, το νερό απορροφάται μέσω των ριζών και το διοξείδιο του άνθρακα αποκτάται μέσω δομών σε σχήμα τρύπας που ονομάζονται στομία, οι οποίες επιτρέπουν την είσοδο και την έξοδο αυτού του αερίου σε όργανα όπως τα φύλλα. Μόλις ενσωματωθούν αυτές οι ουσίες, το φως του ήλιου διασπά το μόριο του νερού, το οποίο απελευθερώνει οξυγόνο στο περιβάλλον και καθιστά διαθέσιμο το υδρογόνο έτσι ώστε, μαζί με τον άνθρακα και το οξυγόνο από το διοξείδιο του άνθρακα, να σχηματίζει γλυκόζη στους χλωροπλάστες των κυττάρων.

Σημασία των Φωτοσυνθετικών Οργανισμών

Η ζωή στον πλανήτη Γη, ειδικά για τους οργανισμούς που χρειάζονται οξυγόνο (που ονομάζονται αερόβια ), εξαρτάται ουσιαστικά από την οξυγονική φωτοσύνθεση. Αυτό, λαμβάνοντας υπόψη ότι αυτή η διαδικασία παρεμβαίνει στον κύκλο της ύλης και της ενέργειας στα οικοσυστήματα.

• Οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί παρέχουν το οξυγόνο που χρειάζονται πολλά ζωντανά για να αναπνεύσουν. Με τη σειρά τους, δεσμεύουν το διοξείδιο του άνθρακα που απελευθερώνεται στο περιβάλλον ως αποτέλεσμα της αναπνοής. Αυτό επιτρέπει τον κύκλο του οξυγόνου και του άνθρακα στα οικοσυστήματα και εξαλείφει μέρος του ατμοσφαιρικού CO ₂ , το οποίο συμβάλλει στην άμβλυνση των επιπτώσεων της υπερθέρμανσης του πλανήτη , ένα φαινόμενο που αυξάνει τη θερμοκρασία του πλανήτη λόγω της συσσώρευσης αερίων όπως αυτό.
• Στους τροφικούς ιστούς, οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί ονομάζονται παραγωγοί , επειδή παράγουν τη δική τους πηγή ενέργειας, το μόριο γλυκόζης (C ₆ H ₁₂ O ₆ ). Όταν ένα ετερότροφο ζωντανό ον τρέφεται με έναν παραγωγό, η ενέργεια που περιέχει ο παραγωγός στα άτομά του εισέρχεται στο οικοσύστημα και κυκλοφορεί μέσα από αυτό, καθώς ο τροφικός ιστός προχωρά.

Πηγές

Azcón-Bieto, J., Talón, M. Fundamentals of plant physiology. McGraw Hill Inter-American., Μαδρίτη, 2000.

Curtis, Η., Barnes, N.S., Schnek, Α., Massarini, Α. Βιολογία . 7η έκδοση. Editorial Médica Panamericana., Μπουένος Άιρες, 2013.