Home Viden Fotosyntese

Fotosyntese

664
0
SHARE

Helt grundlæggende er fotosyntese en særdeles indviklet proces, der er grundlaget for opretholdelsen af livet på jorden, som vi kender det. Ved hjælp af fotosyntesen kan planter, alger og visse former for bakterier omdanne CO2  – altså kuldioxid – til ilt og druesukker. Men hvordan går det egentlig til, og hvorfor er fotosyntese så essentielt for livet på jorden?

Hvorfor er fotosyntesen så vigtig?

Ved første øjekast synes fotosyntesen blot at være en størrelse, som udover dens faglige svære tilgængelighed blot handler om, at de grønne planter skal optage noget kuldioxid, så vi – altså pattedyr – kan trække vejret. Men historien er lidt længere og lidt mere kompliceret end som så.

Uden fotosyntese er der intet liv. Så simpelt er det. Hvis du er interesseret i at vide, hvornår livet på jorden opstod, så skal du vide, hvornår ilten blev en bestanddel af atmosfæren. Og skal du vide noget om iltens opståen, skal du finde ud af, hvad fotosyntese er for en størrelse.

Der er uenighed om, hvornår livet opstod – og grænsen rykkes både frem og tilbage i tiden afhængigt af forskellige fund, som gøres. Men der er derimod bred enighed om, at livets opståen har været afhængig af små organismer, som via deres respiration har frigivet ilt. Netop respirationen ser vi nærmere på nu.

Respiration

Respiration dækker over den proces, hvormed planter og dyr skaffer sig energi ved at nedbryde forskellige næringsstoffer. De fleste organismer på jorden bruger ilt til respiration, hvilket også gælder planter. Når der bruges ilt til respiration, kaldes respirationen for aerob – og den form for respiration er den mest udbredte.

Der findes dog ældgamle organismer, som kan opstøve energi uden forbrug af ilt. Det drejer sig mest om bakterier, som stammer fra organismer, der levede dengang jorden var iltfri – og på den vis har bibeholdt en evne til at leve uden ilt. De benytter sig af andre midler, som ikke vil blive nærmere behandlet her.

Sollys og fotosyntese

Du er sikkert klar over, at livet på jorden er afhængig af solen. Vi er blandt andet afhængige af den varme og den energi, som solen giver os. Men specielt er vi afhængige af solenergiens betydning for fotosyntesen og for iltens kredsløb i vores natur.

Hver gang du eller et dyr trækker vejret, så forbruges ilt. Og den luft, som du puster ud, er iltfattig, men rig på kuldioxid. Det vil selvfølgelig sige, at der hvert sekund året rundt og over hele verden er et meget stort forbrug af ilt. Naturen er dog så snedigt indrettet, at den sørger for, at der hele tiden er balance i systemet. For mens du forbruger ilt til at opretholde livet, så omdanner grønne planter kuldioxiden til ilt. På den måde er der en gensidig afhængighed mennesker og planter imellem.

Fotosyntese i en plante

Hvis du tænker på en potteplante eller et træ, som du har hjemme i haven, så har du nok lagt mærke til, at både træet og potteplanten vokser. Men hvordan kan det lade sig gøre?

Planter er simpelthen i stand til at skabe stof ved hjælp af solenergi og nogle få andre bestanddele, som er tilgængelige næsten overalt. De skal blot bruge vand, solenergi og til slut kuldioxid, som jo netop er den luftart, som mennesker og dyr skiller sig af med ved hvert åndedrag. Planter har også brug for anden næring – for eksempel nitrat, som findes opløst i det vand, som det optager.

Lad os prøve at se nøjere på, hvordan fotosyntesen foregår i en plante. Der er tale om en sindrig proces, så hold tungen lige i munden.

Størstedelen af den fotosyntese, som foregår, finder sted hos højere planter. Højere planter er eksempelvis nåletræer og blomsterplanter. Disse planter er normalt i stand til at binde 2-5% af den solenergi, som rammer dem. Resten går simpelthen tabt.

Grønkorn

Fotosyntesen finder fortrinsvis sted i planternes blade, hvor bladkødet indeholder de såkaldte grønkorn, som er arnested for fotosyntesen. Du skal tænke på et blad som en levende organisme. Hvis vi skærer bladet over og kigger på det gennem et forstørrelsesglas, så vil du kunne se mange forskellige slags lag og celler. Cellerne vil være grønlige med sorte prikker i – og disse sorte prikker er de føromtalte grønkorn, som er planternes fotosyntese-fabrikker.

Grønkornene er meget små og ellipseformede. De indeholder såkaldte fotosyntetiske elementer, blandt andet klorofyl. Det er klorofyl, som sætter planten i stand til at kunne absorbere sollyset. Det er også klorofyl, som giver bladet den grønne farve, idet klorofylet opfanger lys, hvis bølgelængde svarer til rødt og blåt lys. Lys med en bølgelængde svarende til den grønne farve kastes tilbage eller går lige gennem bladet.

Spalteåbninger

Bladene har også et beskyttende lag, som kaldes epidermis. Selv om fotosyntesen i langt overvejende grad ikke foregår i dette lag, så er epidermis alligevel vigtig i forhold til fotosyntesen, da spalteåbningerne er placeret her. Spalteåbningen sidder på undersiden af bladene, og de har funktion af reguleringsmekanisme. Spalteåbningerne regulerer mængden af vand og optaget af kuldioxid. Og på samme tid er de ansvarlige for at lukke ilt ud til den omgivende luft.

Så hvis vi lige kigger på hele seancen en gang til, så dækker begrebet fotosyntese simpelthen over en proces, hvor grønne planter ved hjælp af solenergi omdanner kuldioxid til sukker og ilt.

Fotosyntese i plankton

Plankton er mikroskopiske organismer, som lever i vand. De føres passivt rundt med strømmen i havene og spiller en stor rolle både med hensyn til vandets miljø, og ikke mindst hvad angår fotosyntesen. Der skelnes mellem planteplankton og dyreplankton, hvor vi her er interesserede i planteplanktonet.

Planteplankton står for cirka 40% af den samlede fotosyntese. Når landbrug, industri eller blot private husholdninger udleder mange næringssalte, så reagerer planktonet ved at vokse voldsomt i mængde. Når det så dør, synker det til bunds, hvor det bliver ædt af eller nedbrudt af andre organismer. Denne nedbrydelse kræver ilt, hvorfor du sikkert også har hørt om iltsvind i havene, når der er sket en kraftig opblomstring af alger.

Her kan man tale om, at der sker en forskydning i det kredsløb, som naturen ellers har. Iltsvindet har ødelæggende konsekvenser for livet i havet, og vi bør alle være opmærksomme på udledning af næringsstoffer, da disse kan medføre store konsekvenser for livet i vandet.

Kulstofkredsløbet

Nu kunne man da så spørge, om fotosyntesen og de mekanismer som foregår mellem planter, mennesker og dyr, ikke netop sørger for, at der ikke sker en ubalance i forholdet til indholdet af kuldioxid i atmosfæren? Hvis vi netop antager, at fotosyntesen sørger for at omdanne kuldioxid til blandt andet ilt, hvorfor kæmper vi så med global opvarmning, som jo netop handler om, at udslippet af kuldioxid er for stort?

I kulstofkredsløbet udveksles kulstof mellem havene, atmosfæren og landjorden. Dette sker for eksempel, når et træ omdanner kulstof til druesukker. Hvis der var balance mellem de depoter af kulstof, som findes på jorden, i atmosfæren og i vores have, da ville indholdet af kuldioxid i atmosfæren ikke stige, men snarere være konstant.

Som gennemgået i ovenstående så optager planterne på jorden kuldioxid. Disse planter bliver ædt af planteædende dyr, som menneskene så spiser. På den måde går kulstoffet fra træ til dyr og videre til menneske. Og da vi er nødt til at trække vejret, frigiver vi i sidste ende kuldioxiden.

Ubalance i kulstofkredsløbet

Ubalancen i kulstofkredsløbet skyldes i høj grad vores afbrænding af fossile brændstoffer. Netop disse har et stort lager af kuldioxid, som ved forbrænding frigives. Det betyder, at der opstår en voldsom ubalance, hvor planterne ikke kan nå at optage den ekstra kuldioxid.

Dog skal vi i den forbindelse være glade for vore oceaner, som er med til at binde en stor del af kuldioxiden. Men vi er på vej ind i en ond cirkel. Landjordens højere temperaturer betyder, at grønne planter binder mindre kuldioxid, og det samme gør sig gældende for havene, hvor de stigende temperaturer betyder, at deres evne til at optage kuldioxid nedsættes.

Vi kan altså ikke længere belave os på, at det naturlige forhold i kulstofkredsløbet kan opretholdes af naturen alene, hvilket på mange måder er en sørgelig kendsgerning. Der forskes dog i muligheden for at udøve kunstig fotosyntese, men resultaterne har været få og dårlige.

Der skal ikke herske tvivl om, at naturen, kulstofkredsløbet og de fotosyntetiske aktiviteter er af enorm vigtighed med henblik på at bevare en grøn planet, hvor vi alle sammen kan trække vejret med god samvittighed. Så selvom fotosyntesen er en svær størrelse at begribe, skal vi i sidste ende huske på, at den er grunden til, at vi kan trække frisk luft ned i lungerne. Hver dag.

SHARE
Next articleAlt om Halloween