Organismer som bruker fotosyntese

Noen organismer er i stand til å fange opp energien fra sollys og bruke den til å produsere organiske forbindelser. Denne prosessen, kjent som fotosyntese, er essensielt for livet, da det gir energi til begge deler produsenter og forbrukere. Fotosyntetiske organismer, også kjent som fotoautotrofer, er organismer som er i stand til fotosyntese. Noen av disse organismer inkluderer høyere planter, noen protister (alger og Euglena), og bakterie.

I fotosyntese, lysenergi blir konvertert til kjemisk energi, som lagres i form av glukose (sukker). Uorganiske forbindelser (karbondioksid, vann og sollys) brukes til å produsere glukose, oksygen og vann. Fotosyntetiske organismer bruker karbon for å generere organiske molekyler (karbohydrater, lipider, og proteiner) og bygge biologisk masse. Oksygenet som produseres som et biprodukt av fotosyntesen brukes av mange organismer, inkludert planter og dyr, for cellulær respirasjon. De fleste organismer er avhengige av fotosyntesen, enten direkte eller indirekte, for næring. Heterotrofisk (

Fotosyntese i planter forekommer i spesialiserte organeller kalt kloroplaster. Kloroplast finnes i planten blader og inneholder pigmentet klorofyll. Dette grønne pigmentet absorberer lysenergi som trengs for at fotosyntese skal skje. Kloroplaster inneholder et internt membransystem som består av strukturer kalt thylakoider som fungerer som omdannelsesstedene for lysenergi til kjemisk energi. Karbondioksid omdannes til karbohydrater i en prosess kjent som karbonfiksering eller Calvin-syklusen. De karbohydrater kan lagres i form av stivelse, brukes under respirasjon, eller brukes til fremstilling av cellulose. Oksygen som produseres i prosessen frigjøres til atmosfæren gjennom porene i plantebladene kjent som stomata.

Planter spiller en viktig rolle i syklus av næringsstoffer, spesielt karbon og oksygen. Akvatiske planter og landplanter (blomsterplanter, moser og bregner) er med på å regulere atmosfærisk karbon ved å fjerne karbondioksid fra luften. Planter er også viktig for produksjon av oksygen, som slippes ut i luften som et verdifullt biprodukt av fotosyntesen.

alger er eukaryote organismer som har kjennetegn på begge deler planter og dyr. Som dyr er alger i stand til å mate på organisk materiale i miljøet. Noen alger inneholder også organeller og strukturer som finnes i dyreceller, som flag og Sentrioler. Som planter inneholder alger fotosyntetiske organeller kalt kloroplast. Kloroplast inneholder klorofyll, et grønt pigment som tar opp lysenergi for fotosyntese. Alger inneholder også andre fotosyntetiske pigmenter som karotenoider og phycobilins.

Alger kan være encellede eller kan eksistere som store flercellede arter. De lever i forskjellige naturtyper, inkludert salt og ferskvann vannmiljøer, våt jord, eller på fuktige bergarter. Fotosyntetiske alger kjent som planteplankton finnes i både marine og ferskvannsmiljøer. De fleste marine planteplankton er sammensatt av kiselalger og dinoflagellater. Det meste ferskvannsplanteplankton består av grønne alger og cyanobakterier. Planteplankton flyter nær overflaten av vannet for å få bedre tilgang til sollys som trengs for fotosyntesen. Fotosyntetiske alger er viktige for det globale syklus av næringsstoffer som karbon og oksygen. De fjerner karbondioksid fra atmosfæren og genererer over halvparten av den globale oksygenforsyningen.

Euglena er encellede protister i slekten Euglena. Disse organismer ble klassifisert i filylen Euglenophyta med alger på grunn av deres fotosyntetiske evne. Forskere tror nå at de ikke er alger, men har fått sine fotosyntetiske evner gjennom et endosymbiotisk forhold til grønne alger. Som sådan Euglena har blitt plassert i filylen Euglenozoa.

Cyanobakterier er oksygenisk fotosyntetiskbakterie. De høster solens energi, tar opp karbondioksid og slipper ut oksygen. Som planter og alger inneholder cyanobakterier klorofyll og konvertere karbondioksid til sukker gjennom karbonfiksering. I motsetning til eukaryote planter og alger, er cyanobakterier prokaryote organismer. De mangler en membranbundet cellekjernen, kloroplaster, og annen organeller funnet i planter og alger. I stedet har cyanobakterier en dobbel ytre cellemembran og brettede indre thylakoidmembraner som brukes i fotosyntese. Cyanobacteria er også i stand til nitrogenfiksering, en prosess der atmosfærisk nitrogen blir omdannet til ammoniakk, nitritt og nitrat. Disse stoffene blir absorbert av planter for å syntetisere biologiske forbindelser.

Cyanobakterier finnes i forskjellige landbiomer og vannmiljøer. Noen blir vurdert extremophiles fordi de lever i ekstremt tøffe miljøer som hotsprings og hypersaline bukter. Gloeocapsa cyanobakterier kan til og med overleve romets tøffe forhold. Cyanobacteria finnes også som planteplankton og kan leve i andre organismer som sopp (lav), protisterog planter. Cyanobakterier inneholder pigmentene phycoerythrin og phycocyanin, som er ansvarlige for deres blågrønne farge. På grunn av deres utseende kalles disse bakteriene noen ganger blågrønne alger, selv om de ikke er alger i det hele tatt.

Anoksygenisk fotosyntetisk bakterier er photoautotrophs (syntetiserer mat ved hjelp av sollys) som ikke produserer oksygen. I motsetning til cyanobakterier, planter og alger, bruker ikke disse bakteriene vann som elektronisk donor i elektrontransportkjede under produksjonen av ATP. I stedet bruker de hydrogen, hydrogensulfid eller svovel som elektron givere. Anoksygeniske fotosyntetiske bakterier skiller seg også fra cyanobaceria ved at de ikke har klorofyll for å absorbere lys. De inneholder bakterioklorofyll-, som er i stand til å absorbere kortere bølgelengder av lys enn klorofyll. Som sådan har bakterier med bakterioklorofyll en tendens til å bli funnet i dype vannlevende soner der kortere bølgelengder av lys er i stand til å trenge gjennom.

Eksempler på anoksygeniske fotosyntetiske bakterier inkluderer lilla bakterier og grønne bakterier. Lilla bakterieceller kommer i en forskjellige former (sfærisk, stang, spiral) og disse cellene kan være bevegelige eller ikke-bevegelige. Lilla svovelbakterier finnes ofte i vannmiljøer og svovelfjærer der hydrogensulfid er til stede og oksygen er fraværende. Lilla ikke-svovelbakterier bruker lavere konsentrasjoner av sulfid enn lilla svovelbakterier og avgir svovel utenfor cellene i stedet for inne i cellene. Grønne bakterieceller er typisk sfæriske eller stavformede, og cellene er primært ikke-bevegelige. Grønne svovelbakterier bruker sulfid eller svovel for fotosyntese og kan ikke overleve i nærvær av oksygen. De avgir svovel utenfor cellene. Grønne bakterier trives i sulfidrike vannlevende naturtyper og danner noen ganger grønne eller brune blomster.