Treeworker.be     |     home
Over Bomen   |   Fotosynthese   |   Basisanatomie   |   Houtwoordenboek   |   bomen zoeken   |   Keltische - bomenkalender
Fotosynthese

Fotosynthese is een biochemisch proces waarbij licht als energiebron wordt gebruikt om kooldioxide en water als grondstoffen om te zetten in suikers. Bij dit proces komt zuurstof  vrij. Fotosynthese is de energiebron van planten, algen en bepaalde soorten bacteriën.
Toen het leven op aarde ontstond bestond de atmosfeer voor een deel uit kooldioxide, en was er geen vrije atmosferische zuurstof. Toen er algen ontstonden kon het afvalprodukt zuurstof van de fotosynthese in de atmosfeer terecht komen. Pas veel later kwamen er organismen die zelf geen fotosynthese meer hadden, en als energiebron moesten vertrouwen op het afbreken van andere organismen onder gebruik van zuurstof.
Zo bestaat er nu op aarde een kringloop waarbij koolzuurgas uit de atmosfeer door planten wordt opgenomen en omgezet in suikers en polymeren daarvan, zoals celluose, waarbij zuurstof vrijkomt. Andere organismen eten die planten en verteren ('verbranden') ze met behulp van zuurstof, waarbij weer energie vrijkomt die het organisme doet functioneren en waarbij daarnaast ook de koolzuur weer vrijkomt, die dan weer planten kan worden opgenomen. Zo is uiteindelijk vrijwel al het leven op aarde van zonlicht afhankelijk.


Fotosynthese en anatomie
Planten nemen een fundamentele plaats in in het voedselweb, omdat ze als primaire bron van organisch materiaal (producent) dienen voor dier en mens (consumenten). Planten gebruiken hun bladeren om suikers aan te maken in een licht-afhankelijk proces dat fotosynthese (foto = licht; synthese = aanmaak) genoemd wordt. De vereenvoudigde reactievergelijking voor de fotosynthese (Fig. 1) laat zien dat water (H2O, de bron van H en O) en kooldioxide (CO2, de bron van C) omgezet worden in een suikergroep (C6H12O6) en zuurstof (O2; afgegeven aan de dampkring), waarbij licht energie wordt geconsumeerd:

Fig.1; fotosynthese reactie

Fig 2. Flow van componenten van de fotosynthese-reactie
Fotosynthese vindt plaats in de bladgroenkorrels (=chloroplasten; Fig. 3 d) van het bladmoes (= mesofyl weefsel in het blad; Fig. 2). Het hele proces vergt een logistieke stunt van de hele plant (kijk naar schema Fig. 2). Water bereikt het blad na translocatie vanuit de wortel door de houtvaten van de stengel. CO2 komt in de chloroplasten door diffusie vanuit de lucht door de huidmondjes (soort poriën in het blad) en de intercellulaire holten gelegen tussen de sponsparenchym cellen. De suikerachtige producten die door de fotosynthese ontstaan worden verdeeld over de hele plant via de bastvaten. Een deel van de zuurstof dat bij de foto-reactie vrijkomt verlaat de plant via de intercellulaire holten en de huidmondjes, waarlangs ook water verdampt.

Fig. 3. Verrijkingsstof fotosynthese

 Meer gegevens over de biochemie van de fotosynthese:
de fotosynthese begint met de zogenaamde lichtreactie. Lichtenergie van de zon wordt gevangen door pigmentmoleculen (chlorofyl a, chlorofyl b en carotenen; Fig 3a and b) die in de interne membranen (thylakoiden) van de chloroplasten (=bladgroenkorrels) liggen (Fig. 3c). Deze energie wordt geconsumeerd om reducerende stoffen te maken (met H+ groepen = protonen) en om moleculair zuurstof (O2) uit water moleculen (H2O) vrij te maken. De reducent wordt gebruikt om ATP (adenosine trifosfaat) en NADPH (gereduceerd nicotine amide adenine dinucleotide fosfaat) te genereren. Dan worden in de zogenaamde donker-reactie (een proces dat geen licht behoeft, maar dat niet pers? in het donker moet gebeuren) ATP en NADPH ingeschakeld om het anorganisch CO2 in een organisch molecuul in te bouwen. Vervolgens worden in een ingewikkelde reeks reacties, die als de Calvin cyclus wordt aangeduid, het eerste product van de CO2 fixatie tot suikers omgezet. Deze netto productie van koolhydraten (suikerachtige stof) gebeurt in de stroma (de vloeistof binnen de bladgroenkorrels; Fig. 3c). De meeste angiospermen en gymnospermen behoren tot de groep van de zogenaamde C3 planten, omdat het eerste product na incorporatie van CO2 een molecuul met 3 koolstof atomen is: 3-fosfoglyceraat. In C4 planten, zoals mais en suikerriet, wordt de Calvin cyclus voorafgegaan door fixatie van CO2 in een molecuul met 4 C atomen (oxaloacetaat). Dit gebeurt onder invloed van het enzym fosfoenolpyruvaat [=PEP] carboxylase, dat een hoge affiniteit heeft voor CO2. De effici?ntie van het C4 mechanisme hangt mede samen met de unieke bouwplan van het blad (Kranz anatomie; Fig. 3c), waarbij er nauw contact is tussen de bladnerven, de daaromheen gelegen schedecellen die betrokken zijn bij de CO2 fixatie en de weer daaromheenligende mesofylcellen waar de Calvin cyclus plaats vindt.


terug naar <This link's target cannot be found>