Organismy, které používají fotosyntézu

Některé organismy jsou schopné zachytit energii ze slunečního světla a použít ji k produkci organických sloučenin. Tento proces, známý jako fotosyntéza, je zásadní pro život, protože poskytuje energii pro oba výrobci a spotřebitelé. Fotosyntetické organismy, také známé jako fotoautotrofy, jsou organismy, které jsou schopné fotosyntézy. Některé z těchto organismů zahrnují vyšší rostlin, některé protisty (řasy a euglena), a bakterie.

v fotosyntéza, je světelná energie přeměněna na chemickou energii, která je uložena ve formě glukózy (cukru). Anorganické sloučeniny (oxid uhličitý, voda a sluneční světlo) se používají k produkci glukózy, kyslíku a vody. Fotosyntetické organismy používají uhlík k tvorbě organických molekul (uhlohydráty, lipidy, a proteiny) a vybudovat biologickou hmotu. Kyslík produkovaný jako bi-produkt fotosyntézy používá mnoho organismů, včetně rostliny a zvířata, pro buněčné dýchání. Většina organismů se při výživě spoléhá na fotosyntézu, ať už přímo nebo nepřímo. Heterotropní (

Fotosyntéza v rostlin vyskytuje se ve specializovaných organely volal chloroplasty. Chloroplasty se nacházejí v rostlině listy a obsahují pigment chlorofyl. Tento zelený pigment absorbuje světelnou energii potřebnou pro fotosyntézu. Chloroplasty obsahují vnitřní membránový systém sestávající ze struktur nazývaných thylakoidy, které slouží jako místa přeměny světelné energie na chemickou energii. Oxid uhličitý se přeměňuje na uhlovodíky v procesu známém jako fixace uhlíku nebo Calvinův cyklus. uhlohydráty mohou být skladovány ve formě škrobu, použity při dýchání nebo použity při výrobě celulózy. Kyslík, který se při tomto procesu produkuje, se uvolňuje do atmosféry prostřednictvím pórů v listech rostlin známých jako stomata.

Rostliny hrají v EU důležitou roli cyklus živin, konkrétně uhlík a kyslík. Vodní rostliny a rostlinné rostliny (kvetoucí rostliny, mechy a kapradiny) pomáhají regulovat atmosférický uhlík odstraněním oxidu uhličitého ze vzduchu. Rostliny jsou také důležité pro produkci kyslíku, který se uvolňuje do vzduchu jako cenný vedlejší produkt fotosyntézy.

Řasy jsou eukaryotické organismy, které mají vlastnosti obou rostlin a zvířata. Stejně jako zvířata, řasy jsou schopné krmit organický materiál v jejich prostředí. Některé řasy také obsahují organely a struktury, které se nacházejí v živočišných buňkách, např flagella a centrioly. Podobně jako rostliny obsahují řasy fotosyntetické organely zvané chloroplasty. Chloroplasty obsahují chlorofyl, zelený pigment, který absorbuje světelnou energii pro fotosyntézu. Řasy také obsahují další fotosyntetické pigmenty, jako jsou karotenoidy a fycobiliny.

Řasy mohou být jednobuněčné nebo mohou existovat jako velké mnohobuněčné druhy. Žijí v různých stanovištích, včetně soli a sladké vody vodní prostředí, na mokré půdě nebo na vlhkých skalách. Fotosyntetické řasy známé jako fytoplankton se nacházejí v mořském i sladkovodním prostředí. Většina mořského fytoplanktonu je složena z rozsivek a dinoflageláty. Většina sladkovodních fytoplanktonů se skládá ze zelených řas a sinic. Fytoplankton se vznáší v blízkosti hladiny vody, aby měl lepší přístup ke slunečnímu záření potřebnému pro fotosyntézu. Fotosyntetické řasy jsou pro globální životně důležité cyklus živin jako je uhlík a kyslík. Odstraňují oxid uhličitý z atmosféry a vytvářejí více než polovinu celosvětové dodávky kyslíku.

Euglena jsou jednobuněční protisté v rodu Euglena. Tyto organismy byly zařazeny do kmene Euglenophyta s řasami díky jejich fotosyntetickým schopnostem. Vědci nyní věří, že nejde o řasy, ale získali své fotosyntetické schopnosti prostřednictvím endosymbiotického vztahu se zelenými řasami. Jako takový, Euglena byly umístěny do kmene Euglenozoa.

Cyanobakterie jsou kyslíková fotosyntézabakterie. Sbírají sluneční energii, absorbují oxid uhličitý a emitují kyslík. Stejně jako rostliny a řasy obsahují cyanobakterie chlorofyl a přeměnit oxid uhličitý na cukr fixací uhlíku. Na rozdíl od eukaryotických rostlin a řas jsou cyanobakterie prokaryotické organismy. Chybí jim membránová vazba jádro, chloroplasty, a další organely nalezen v rostlin a řasy. Místo toho mají cyanobakterie dvojitý vnější povrch buněčná membrána a složené vnitřní tylakoidní membrány, které se používají v fotosyntéza. Cyanobakterie jsou také schopné fixace dusíku, což je proces, při kterém se atmosférický dusík přeměňuje na amoniak, dusitan a dusičnan. Tyto látky jsou rostlinami absorbovány za účelem syntézy biologických sloučenin.

Cyanobakterie se vyskytují u různých druhů půdní biomy a vodní prostředí. Některé jsou zvažovány extremofily protože žijí v extrémně drsných prostředích, jako jsou horké prameny a hypersalinové zátoky. Gloeocapsa cyanobacteria může dokonce přežít drsné podmínky vesmíru. Cyanobacteria také existují jako fytoplankton a mohou žít v jiných organismech, jako jsou houby (lišejníky), protistéa rostliny. Cyanobacteria obsahují pigmenty fykoerythrin a fycocyanin, které jsou zodpovědné za jejich modrozelenou barvu. Kvůli svému vzhledu se tyto bakterie někdy nazývají modrozelené řasy, i když vůbec nejsou řasami.

Anoxygenní fotosyntéza bakterie jsou fotoautotrofy (syntetizovat jídlo pomocí slunečního světla), které neprodukují kyslík. Na rozdíl od sinic, rostlin a řas tyto bakterie nepoužívají vodu jako dárce elektronů v EU elektronový transportní řetězec během výroby ATP. Místo toho používají jako donory elektronů vodík, sirovodík nebo síru. Anoxygenní fotosyntetické bakterie se také liší od kyanobacerií v tom, že nemají chlorofyl pro absorpci světla. Obsahují bakteriochlorofyl, který je schopen absorbovat kratší vlnové délky světla než chlorofyl. Jako takové se bakterie s bakteriochlorofylem vyskytují v hlubokých vodních zónách, kde jsou schopny proniknout kratší vlnové délky světla.

Příklady anoxygenních fotosyntetických bakterií zahrnují fialové bakterie a zelené bakterie. Fialové bakteriální buňky přicházejí v a různé tvary (sférické, tyčové, spirálové) a tyto buňky mohou být pohyblivé nebo nemobilní. Fialové sírové bakterie se běžně vyskytují ve vodním prostředí a sirných pramenech, kde je přítomen sirovodík a chybí kyslík. Fialové bakterie bez síry využívají nižší koncentrace sulfidu než fialové bakterie síry a ukládají síru mimo své buňky místo uvnitř svých buněk. Zelené bakteriální buňky jsou obvykle kulovité nebo tyčinkovité a buňky jsou primárně nemotilní. Bakterie zelené síry využívají pro fotosyntézu sulfid nebo síru a nemohou přežít v přítomnosti kyslíku. Usazují síru mimo své buňky. Zelené bakterie se daří na vodních stanovištích bohatých na sulfidy a někdy vytvářejí nazelenalé nebo hnědé květy.