Első és modern fotoszintézis organizmusok

Egyes szervezetek képesek rögzíteni a napfény energiáját, és felhasználják a szerves vegyületek előállítására. Ez a folyamat, amelyet fotoszintézisnek neveznek az élet fenntartásához, mert energiát biztosít mind a gyártók, mind a fogyasztók számára. A fotoszintetikus organizmusok, más néven Photoautotrophs, a fotoszintézis-feldolgozásra képes organizmusok, és magukban foglalják a magasabb növényeket, egyes protes (algák és eurlen), valamint a baktériumok.

Amikor a fotoszintézis, a könnyű energiát kémiai energiává alakítják át, amelyet glükózként (cukor) tárolnak. Szervetlen vegyületek (szén-dioxid, víz és napfény) glükóz, oxigén és víz előállítására szolgálnak. .

A fotoszintézis formájában kialakított oxigén, amelyet sok szervezet, beleértve a növényeket és az állatokat, a sejtes légzéshez. A legtöbb organizmus a fotoszintézisre támaszkodik, közvetlenül vagy közvetve, tápanyagok számára. . Így kezelniük kell a fotószintetikus organizmusokat és más autotropokat a tápanyagok számára.

Az első fotoszintetizáló organizmusok

Nagyon keveset tudunk a fotoszintézis legkorábbi forrásairól és organizmusairól. Számos javaslat volt arra, hogy hol és hogyan jelentkeztek ez a folyamat, de nincs közvetlen bizonyíték arra, hogy megerősítsék a lehetséges eredeteket. Lenyűgöző bizonyítékok vannak arra, hogy az első fotoszintetikus organizmusok körülbelül 3,2-3,5 milliárd évvel ezelőtt jelentek meg stromatolitok formájában, a réteges struktúrákhoz hasonlóan, amelyek hasonló modern cianobaktériumot alkotnak. . Mindezek a korai fotoszintézisről szóló nyilatkozatok nagyon ellentmondásosak, és sok vitát okoztak a tudományos közösségben.

Bár úgy vélik, hogy az élet első alkalommal megjelent a Földön körülbelül 3,5 milliárd évvel ezelőtt, valószínűleg a korai organizmusok nem metabolizálták az oxigént. Ehelyett a vulkáni erox körül meleg vízben feloldott ásványi anyagokra támaszkodtak. Lehetséges, hogy a cyanobaktériumok oxigént hoztak létre a fotoszintézis melléktermékként. Mivel az oxigén koncentráció növekszik a légkörben, elkezdett mérgezni a korai élet sok más formáját. Ez az olyan új organizmusok alakulásához vezetett, amelyek az oxigént használhatják a légzés során ismert eljárásban.

Modern fotoszintetizáló organizmusok

• Növények;
• Algák (algák diatái, fitoplankton, zöld algák);
• Evgen;
• Baktériumok - cianobaktériumok és anoxigén fotoszintetikus baktériumok.

Fotoszintézis a növényekben

A növények fotoszintéziséje a növényi sejtek speciális organkozékában történik, amelyet kloroplasztoknak neveznek. A kloroplasztok a növények leveleiben találhatók, és klorofill pigmentet tartalmaznak. Ez a zöld pigment elnyeli a fotoszintézis folyamatához szükséges világítási energiát. A kloroplasztok tartalmaznak egy olyan belső membránrendszert, amely olyan struktúrákból áll, amelyeket Thylacoidsnak neveznek, amelyek a könnyű energia kémiai energiává alakulnak. A szén-dioxid szénhidrátokká alakul egy szén-fixálással vagy kalvin ciklusban ismert eljárásban. A szénhidrátokat a légzés során vagy a cellulóz előállításához használt keményítőként lehet tárolni. A folyamatban képződő oxigén a növények leveleiben lévő pórusokon keresztül szabadul fel.

Növények és tápanyagok ciklusa

A növények fontos szerepet játszanak a tápanyagok, különösen a szén és az oxigén ciklusában. Víz- és szárazföldi növények (virágzó növények, mohák és páfrányok) segítenek szabályozni a szénat a légkörben, eltávolítják a széndioxidot a levegőből. A növények szintén fontosak az oxigén előállításához, amelyet a levegőbe szabadítanak fel a fotoszintézis értékes melléktermékként.

Alga és fotoszintézis

Az algák eukarióta organizmusok, amelyek mind a növények, mind az állatok jellemzői vannak. Az állatokhoz hasonlóan az algák a környezetükben szerves anyagot táplálhatnak. Egyes algák tartalmaznak olyan organellákat és szerkezeteket is, amelyek állati sejtekben találhatók, mint például a flagella és a centrioli. Mint a növények, az algák fotoszintetikus organellákat tartalmaznak, amelyeket kloroplasztoknak neveznek. A kloroplasztok klorofill-zöld pigmentet tartalmaznak, amely elnyeli a fényenergiát a fotoszintézishez. Az algáknak más fotoszintetikus pigmentjei is vannak, mint például a karotinoidok és a ficobilines.

Az algák egysejtűek lehetnek, vagy nagy multicelluláris organizmusokban létezhetnek. Különböző élőhelyeken élnek, beleértve a sózott és édesvízi médiát, nedves talajt vagy fajtákat. A phytoplankton néven ismert fotoszintetikus algák mind a tengerben, mind pedig egy édesvízi közegben találhatók. A tengeri fitoplankton diatomokból és dinoflagellátokból áll. Az édesvízi fitoplankton zöld algákat és cianobaktériumokat tartalmaz. A Phytoplankton a víz felszínén úszik, hogy a legjobb hozzáférést biztosítsa a napfényhez, amely a fotoszintézishez szükséges. A fotoszintetikus algák létfontosságúak az anyagok globális ciklusához, mint például a szén és az oxigén. Ezek felszívják a szén-dioxidot a légkörből, és az oxigén több mint felét generálják a bolygók szintjén.

Evgen

Evglen - Egyencelluláris lapok, amelyeket Evglen típus szerint osztályoztak (Euglenophyta) az algákkal a fotoszintézis képessége miatt. . Így az Evglen az Evglenosa tipológiájába került (Euglenozoa.

Fotoszintetikus baktériumok:

Cianobaktériumok

A cianobaktériumok oxigén fotoszintetikus baktériumok. Gyűjtsük össze a napenergiát, felszívják a szén-dioxidot és az oxigént. . Az eukarióta növényekkel és algákkal ellentétben a cianobaktériumok prokarióta organizmusok. A növényekben és az algák sejtekben található magmagban, kloroplasztokban és más organellák körüli membránja hiányzik. Ehelyett a cyanobaktériumok kettős külső sejtmembránnal rendelkeznek és hajtogatott belső tazacoid membránok, amelyeket fotoszintézisben használnak. A cianobaktériumok képesek a nitrogén rögzítésére, az atmoszferikus nitrogén ammónia, nitrit és nitrát. Ezeket az anyagokat a biológiai vegyületek szintéziséhez fűződő növények abszorbeálják.

A Cyanobaktériumok különböző földi biomákban és vízi környezetekben találhatók. Némelyiküket szélsőségesek, mert rendkívül kemény körülmények között élnek, mint például a forró források és a hyperweed-tározók. A cianobaktériumok szintén fitoplankton is léteznek, és más organizmusokban is élhetnek, mint például gombák (zuzmók), legegyszerűbbek és növények. Ezek tartalmazzák Ficherythrin pigmenteket és egy ficotint, amely felelős a kék-zöld színért. Ezeket a baktériumokat néha hibásan hívják kék-zöld algáknak, bár nem tartoznak hozzájuk.

Anoxigén baktériumok

Anoxigénikus fotoszintetikus baktériumok a Photoautotrophs (szintetizálja az élelmiszereket napfényt használva), amelyek nem termelnek oxigént. . Ehelyett hidrogént, hidrogén-szulfidot vagy ként használnak a fő elektron donorokként. Az anoxigén baktériumok eltérnek a cianobaktériumoktól is, mivel nincs klorofillük a fény felszívására. Ezek tartalmaznak bakterio-klorofillot, amely képes rövidebb fényhullámokat abszorbeálni, mint a klorofill. .

Az anoxigén fotoszintetikus baktériumok példái közé tartoznak a lila és a zöld baktériumok. A lila bakteriális sejtek különböző formák (gömb alakú, rúd, spirál), és mozgathatók vagy nem mozgathatók. A lila kénbaktériumok általában vizes közegben és kénforrásokban találhatók, ahol hidrogén-szulfid van jelen, és nincs oxigén. . A zöld bakteriális sejtek általában gömb alakú vagy rúd alakúak, és többnyire nem mozgathatók. A zöld kénbaktériumok szulfidot vagy kénet használnak a fotoszintézishez, és nem tudnak oxigénnel élni. A vízben gazdag vízi médiumokban virágzik, és néha zöldes vagy barna színűek az élőhelyeikben.