První a moderní fotosyntásové organismy

Některé organismy jsou schopny zachytit energii slunečního světla a používat ji pro výrobu organických sloučenin. Tento proces známý jako fotosyntéza je zapotřebí k udržení života, protože poskytuje energii pro výrobce i spotřebitele. Fotosyntetické organismy, také známé jako fotoaeutotrofy, jsou organismy schopné zpracováním fotosyntézy a zahrnují vyšší rostliny, některé protisty (řasy a EURLEN), stejně jako bakterie.

Při fotosyntéze je světelná energie přeměněna na chemickou energii, která je uložena jako glukóza (cukr). Anorganické sloučeniny (oxid uhličitý, voda a sluneční světlo) se používají k výrobě glukózy, kyslíku a vody. Fotosyntetické organismy se používají uhlík za získání organických molekul (sacharidy, lipidy a proteiny), které jsou nezbytné pro budování biologické hmotnosti.

Kyslík vytvořený ve formě produktu fotosyntézy, který používal mnoho organismů, včetně rostlin a zvířat, pro mobilní dýchání. Většina organismů se spoléhá na fotosyntézu, přímo nebo nepřímo pro živiny. Heterotrofní organismy, jako jsou zvířata, většina bakterií a houby nejsou schopny fotosyntézu nebo produkují biologické sloučeniny z anorganických zdrojů. Musí tedy konzumulovat fotoyntetické organismy a další autotropy pro živiny.

První fotosyntásové organismy

Víme jen velmi málo o nejstarších zdrojů a organismech fotosyntézy. . Existují působivé důkazy, že první fotosyntetické organismy se objevily na Zemi z asi 3,2 až 3,5 miliardy lety ve formě stromatolitů, vrstvených struktur podobných formám, které tvoří některé moderní cyanobakterie. Existuje také izotopický důkaz o fixaci uhlíku uhlíku asi 3,7-3,8 miliardy let, i když není nic, co by naznačilo, že tyto organismy byly fotosyntéza. Všechna tato prohlášení o časné fotosyntéze jsou velmi protichůdné a způsobily mnoho sporů ve vědecké komunitě.

Ačkoli se předpokládá, že život poprvé se objevil na Zemi asi 3,5 miliardy lety, pravděpodobně časné organismy neměly metabolizovaný kyslík. . Je možné, že cyanobakterie začaly produkují kyslík jako vedlejší produkt fotosyntézy. . To vedlo k vývoji nových organismů, které by mohly používat kyslík v procesu známém jako dýchání.

Moderní fotosyntásmové organismy

K hlavnímu organismům, které recyklovaly energii Slunce v organických sloučeninách, zahrnují:t

• Rostliny;
• Řasy (diatomy řas, fytoplankton, zelené řasy);
• Evglen;
• Bakterie - cyanobakterie a anoxygenní fotosyntetické bakterie.

Fotosyntéza v rostlinách

Fotosyntéza rostlin se vyskytuje ve specializovaných organodách rostlinných buněk, nazvaným Chloroplasty. . . Chloroplasty obsahují vnitřní membránový systém sestávající ze struktur zvaných thylacoidy, které slouží jako v místech transformace lehké energie na chemickou energii. . Sacharidy mohou být skladovány jako škrob používaný při dýchání nebo pro výrobu celulózy. Kyslík, který je tvořen v procesu, se uvolňuje do atmosféry přes póry v listech rostlin, zvané prach.

Rostliny a cyklus živin

Rostliny hrají důležitou roli v cyklu živin, zejména uhlíku a kyslíku. Vodní a pozemní rostliny (kvetoucí rostliny, mechy a kapradiny) pomáhají regulovat uhlík v atmosféře, odstranění oxidu uhličitého ze vzduchu. Rostliny jsou také důležité pro výrobu kyslíku, která se uvolňuje do vzduchu jako cenný vedlejší produkt fotosyntézy.

Řasy a fotosyntézy

Řasy jsou eukaryotické organismy, které mají vlastnosti jak rostlin, tak zvířat. Stejně jako zvířata mohou řasy krmit na organické materiály v prostředí. Některé řasy také obsahují organely a struktury, které se nacházejí v živočišných buňkách, jako je například Blagella a Centrioli. Stejně jako rostliny, řasy obsahují fotosyntetické organely, nazývané chloroplasty. Chloroplasty obsahují chlorofyl-zelený pigment, který absorbuje světelnou energii pro fotosyntézu. .

Řasy mohou být jednobuněčné nebo existovat ve velkých mnohobuněných organismech. Žijí v různých stanovištích, včetně solené a sladké vodní média, mokré půdy nebo plemeno. . Moře Phytoplankton se skládá z diatomů a dinoflagelates. Sladkovodní phytoplankton zahrnuje zelené řasy a cyanobakterie. Phytoplankton se vznáší v blízkosti povrchu vody, aby se dosáhlo nejlepšího přístupu na sluneční světlo, což je nezbytné pro fotosyntézu. Fotosyntetické řasy jsou nezbytné pro globální cyklus látek, jako je uhlík a kyslík. Absorbují oxid uhličitý z atmosféry a vytvářejí více než polovinu kyslíku na planetární úrovni.

Evglen

EVGLEN - jednobuněčné listy, které byly klasifikovány podle typu EVGLEN (Euglenophyta) s řasami kvůli své schopnosti fotosyntézy. V současné době vědci věří, že nejsou řasy, ale získali své fotosyntetické schopnosti prostřednictvím endosimbiotických vztahů se zelenými řasami. Euglenozoa).

Fotosyntetické bakterie:

Cyanobakterie

Cyanobacteria je kyslík fotosyntetické bakterie. Sbírají solární energii, absorbují oxid uhličitý a vylučuje kyslík. Jako rostliny a řasy obsahují cyanobakterie chlorofylu a přeměňují oxid uhličitý v glukóze přes fixaci uhlíku. Na rozdíl od eukaryotických rostlin a řas jsou cyanobakterie prokaryotické organismy. Chybí z obklopené membrány jádra, chloroplastů a dalších organel nalezených v rostlinách a buňkách řas. Místo toho mají kyanobakterie dvojité vnější buněčné membrány a složené vnitřní thylacoid membrány, které se používají ve fotosyntéze. Cyanobakterie je také schopna upevňovat dusík, způsob konverze atmosférického dusíku v amoniaku, dusitanu a dusičnanu. Tyto látky jsou absorbovány rostlinami pro syntézu biologických sloučenin.

Cyanobakterie se nacházejí v různých suchozemských biomách a vodních prostředích. Některé z nich jsou považovány za extremocity, protože žijí v extrémně drsných podmínkách, jako jsou horké pružiny a Hyperweed nádrže. Cyanobacteria také existují jako fytoplankton a mohou žít v jiných organismech, jako jsou houby (lišejníky), nejjednodušší a rostliny. Obsahují fikherythrin pigmenty a ficotin, který je zodpovědný za svou modrozelenou barvu. Tyto bakterie jsou někdy mylně zvané modrozelené řasy, i když jim nepatří.

Anoxygenní bakterie

Anoxygenní fotosyntetické bakterie jsou fotoaeutotrofy (syntetizovat potraviny za použití slunečního světla), které neprodukují kyslík. . Místo toho používají vodík, sirovodík nebo síru síru jako hlavní elektronové dárce. Anoxygenní bakterie se také liší od cyanobakterií v tom, že nemají chlorofylu absorbovat světlo. Obsahují bakteriochlorofyl, který je schopen absorbovat kratší vlny světla než chlorofyl. Tak, bakterie s bakteriohlorofyll se obvykle nacházejí v hlubokých vodních zónách, kde mohou proniknout kratší vlnové délky světla.

. Fialové bakteriální buňky jsou různé formy (sférická, tyč, spirála) a mohou být pohyblivé nebo nepohyblivé. Bakterie fialové síry se obvykle nacházejí ve vodných médiích a sírových zdrojích, kde je přítomen sirovodík a není přítomen kyslík. Fialové norcelivní bakterie používají nižší koncentrace sulfidu než bakterie purpurové síry. . Zelené bakterie síry používají sulfid nebo síru pro fotosyntézu a nemohou žít s kyslíkem. Rozkvétají do vodní média bohaté na vodu a někdy tvoří zelenku nebo hnědou barvu v jejich stanovištích.