Organismen, die Photosynthese verwenden

Einige Organismen sind in der Lage, die Energie aus dem Sonnenlicht einzufangen und daraus organische Verbindungen herzustellen. Dieser Prozess, bekannt als Photosyntheseist lebenswichtig, da es Energie für beide liefert Produzenten und Konsumenten. Photosynthetische Organismen, auch als Photoautotrophen bekannt, sind Organismen, die zur Photosynthese fähig sind. Einige dieser Organismen umfassen höhere Pflanzen, einige Protisten (Algen und Euglena), und Bakterien.

Im PhotosyntheseLichtenergie wird in chemische Energie umgewandelt, die in Form von Glukose (Zucker) gespeichert wird. Anorganische Verbindungen (Kohlendioxid, Wasser und Sonnenlicht) werden zur Herstellung von Glukose, Sauerstoff und Wasser verwendet. Photosynthetische Organismen verwenden Kohlenstoff, um organische Moleküle zu erzeugen (Kohlenhydrate, Lipide, und Proteine) und biologische Masse aufbauen. Der Sauerstoff, der als Nebenprodukt der Photosynthese entsteht, wird von vielen Organismen verwendet, einschließlich Pflanzen und Tiere

Photosynthese im Pflanzen tritt in spezialisierten Organellen namens Chloroplasten. Chloroplasten kommen in Pflanzen vor Blätter und enthalten das Pigment Chlorophyll. Dieses grüne Pigment absorbiert die für die Photosynthese erforderliche Lichtenergie. Chloroplasten enthalten ein internes Membransystem, das aus Strukturen besteht, die als Thylakoide bezeichnet werden und als Orte für die Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie dienen. Kohlendioxid wird in einem als Kohlenstofffixierung oder Calvin-Zyklus bekannten Prozess in Kohlenhydrate umgewandelt. Das Kohlenhydrate kann in Form von Stärke gelagert, während der Atmung oder zur Herstellung von Cellulose verwendet werden. Sauerstoff, der dabei erzeugt wird, wird durch Poren in den Pflanzenblättern, die als bekannt sind, in die Atmosphäre freigesetzt Stomata.

Pflanzen spielen eine wichtige Rolle in der Nährstoffkreislaufinsbesondere Kohlenstoff und Sauerstoff. Wasserpflanzen und Landpflanzen (blühende Plfanzen, Moose und Farne) helfen, den atmosphärischen Kohlenstoff zu regulieren, indem sie Kohlendioxid aus der Luft entfernen. Pflanzen sind auch wichtig für die Produktion von Sauerstoff, der als wertvoll in die Luft freigesetzt wird Nebenprodukt der Photosynthese.

Algen sind eukaryotische Organismen, die Eigenschaften von beiden haben Pflanzen und Tiere. Algen können sich wie Tiere von organischem Material in ihrer Umgebung ernähren. Einige Algen enthalten auch Organellen und Strukturen, die in Tierzellen gefunden werden, wie z Flagellen und Zentriolen. Algen enthalten wie Pflanzen photosynthetische Organellen, sogenannte Chloroplasten. Chloroplasten enthalten Chlorophyll, ein grünes Pigment, das Lichtenergie für die Photosynthese absorbiert. Algen enthalten auch andere photosynthetische Pigmente wie Carotinoide und Phycobiline.

Algen können einzellig sein oder als große mehrzellige Arten existieren. Sie leben in verschiedenen Lebensräumen wie Salz und Süßwasser aquatische Umgebungen, nasser Boden oder auf feuchten Felsen. Photosynthetische Algen, die als Phytoplankton bekannt sind, kommen sowohl in Meeres- als auch in Süßwasserumgebungen vor. Das meiste marine Phytoplankton besteht aus Kieselalgen und Dinoflagellaten. Das meiste Süßwasser-Phytoplankton besteht aus Grünalgen und Cyanobakterien. Phytoplankton schwimmt in der Nähe der Wasseroberfläche, um einen besseren Zugang zu Sonnenlicht zu haben, das für die Photosynthese benötigt wird. Photosynthetische Algen sind für die Welt von entscheidender Bedeutung Nährstoffkreislauf wie Kohlenstoff und Sauerstoff. Sie entfernen Kohlendioxid aus der Atmosphäre und erzeugen über die Hälfte der weltweiten Sauerstoffversorgung.

Euglena sind einzellige Protisten der Gattung Euglena. Diese Organismen wurden in das Phylum eingeteilt Euglenophyta mit Algen aufgrund ihrer Photosynthesefähigkeit. Wissenschaftler glauben nun, dass sie keine Algen sind, sondern ihre photosynthetischen Fähigkeiten durch eine endosymbiotische Beziehung zu Grünalgen erlangt haben. So wie, Euglena wurden in das Phylum gelegt Euglenozoen.

Cyanobakterien sind sauerstoffhaltige PhotosyntheseBakterien. Sie ernten die Sonnenenergie, absorbieren Kohlendioxid und geben Sauerstoff ab. Cyanobakterien enthalten wie Pflanzen und Algen Chlorophyll und Umwandlung von Kohlendioxid in Zucker durch Kohlenstofffixierung. Im Gegensatz zu eukaryotischen Pflanzen und Algen sind Cyanobakterien prokaryotische Organismen. Ihnen fehlt eine Membran gebunden Kern, Chloroplasten, und andere Organellen gefunden in Pflanzen und Algen. Stattdessen haben Cyanobakterien ein doppeltes Äußeres Zellmembran und gefaltete innere Thylakoidmembranen, die in verwendet werden Photosynthese. Cyanobakterien können auch Stickstoff fixieren, ein Prozess, bei dem atmosphärischer Stickstoff in Ammoniak, Nitrit und Nitrat umgewandelt wird. Diese Substanzen werden von Pflanzen zur Synthese biologischer Verbindungen absorbiert.

Cyanobakterien kommen in verschiedenen vor Landbiome und aquatische Umgebungen. Einige werden berücksichtigt Extremophile weil sie in extrem rauen Umgebungen wie heißen Quellen und hypersalinen Buchten leben. Gloeocapsa-Cyanobakterien kann sogar die rauen Bedingungen des Weltraums überleben. Cyanobakterien existieren auch als Phytoplankton und kann in anderen Organismen wie Pilzen (Flechten) leben, Protistenund Pflanzen. Cyanobakterien enthalten die Pigmente Phycoerythrin und Phycocyanin, die für ihre blaugrüne Farbe verantwortlich sind. Aufgrund ihres Aussehens werden diese Bakterien manchmal als Blaualgen bezeichnet, obwohl sie überhaupt keine Algen sind.

Anoxygene Photosynthese Bakterien sind Fotoautotrophen (Lebensmittel mit Sonnenlicht synthetisieren), die keinen Sauerstoff produzieren. Im Gegensatz zu Cyanobakterien, Pflanzen und Algen verwenden diese Bakterien kein Wasser als Elektronendonor in der Elektronentransportkette während der Herstellung von ATP. Stattdessen verwenden sie Wasserstoff, Schwefelwasserstoff oder Schwefel als Elektronendonoren. Anoxygene photosynthetische Bakterien unterscheiden sich von Cyanobaceria auch dadurch, dass sie kein Chlorophyll zur Absorption von Licht haben. Sie beinhalten Bakteriochlorophyll, das kürzere Lichtwellenlängen als Chlorophyll absorbieren kann. Als solche neigen Bakterien mit Bakteriochlorophyll dazu, in tiefen aquatischen Zonen gefunden zu werden, in denen kürzere Lichtwellenlängen eindringen können.

Beispiele für anoxygene photosynthetische Bakterien umfassen lila Bakterien und grüne Bakterien. Lila Bakterienzellen kommen in a Vielzahl von Formen (kugelförmig, Stab, Spirale) und diese Zellen können beweglich oder unbeweglich sein. Lila Schwefelbakterien kommen häufig in Gewässern und Schwefelquellen vor, in denen Schwefelwasserstoff vorhanden ist und kein Sauerstoff vorhanden ist. Lila Nicht-Schwefel-Bakterien verwenden niedrigere Sulfidkonzentrationen als Purpur-Schwefel-Bakterien und lagern Schwefel außerhalb ihrer Zellen statt innerhalb ihrer Zellen ab. Grüne Bakterienzellen sind typischerweise kugelförmig oder stabförmig und die Zellen sind hauptsächlich nicht beweglich. Grüne Schwefelbakterien verwenden Sulfid oder Schwefel für die Photosynthese und können in Gegenwart von Sauerstoff nicht überleben. Sie lagern Schwefel außerhalb ihrer Zellen ab. Grüne Bakterien gedeihen in sulfidreichen aquatischen Lebensräumen und bilden manchmal grünliche oder braune Blüten.