Växter är producenter. I stället för att konsumera mat för att få energi gör de sig själva. Under fotosyntesprocessen tar växter energi från solljus och omvandlas det till kemisk energi lagrad i kolhydrater. Fotosyntes involverar samma molekyler och kemiska reaktioner i markväxter och vattenväxter. Flytande växter fotosyntesiserar mycket som växter som växer på land. Processen presenterar dock mer en utmaning för vattenlevande växter om de är helt nedsänkt under vattnets yta.
Basis för fotosyntesen
Bladen är huvudplatsen för fotosyntes. Bladen innehåller kloroplaster, vilka är organellerna i växtceller där fotosyntes förekommer. Kloroplaster innehåller molekyler av klorofyll som absorberar synligt ljus, främst i röda och blå våglängder. Endast några få molekyler klorofyll absorberar gröna våglängder. Som ett resultat växer växterna gröna eftersom de speglar mer grönt ljus än de absorberar.
Växter använder socker som tillverkas under fotosyntes för att driva tillväxt, utveckling, reproduktion och reparation. De enkla sockerarterna produceras i fotosyntes bindas till från mer komplexa stärkelser, såsom cellulosa som ger struktur till växter. Förutom att tillhandahålla en livsmedelskälla för djur och andra konsumenter, eliminerar fotosyntesen även koldioxid från miljön och fyller på syre.
Stages av fotosyntes
De två stegen i fotosyntes är de ljusberoende och ljus oberoende reaktioner. Ljusberoende reaktioner involverar absorption av solljus och nedbrytning av vattenmolekyler i syrgas, vätejoner och elektroner. Målet med detta stadium är att fånga ljusenergi och överföra den till elektronerna för att skapa energimolekyler som ATP. Syre är en avfallsprodukt från detta stadium av fotosyntes.
Den andra etappen av fotosyntesen, även känd som Calvin-cykeln, använder de energiberoende molekylerna som skapats i det första steget för att dela koldioxidmolekyler som tas in från anläggningens miljö . Uppdelningen av koldioxid och vattenmolekyler i cellen resulterar i bildandet av sockermolekyler. Specifikt ger sex molekyler koldioxid och sex molekyler vatten en molekyl glukos, med sex molekyler syre som avges som en biprodukt.
Flytande växter
Vattenväxter kan ta in koldioxid från luften eller vattnet, beroende på huruvida bladet flyter eller är under vatten. Bladen av flytande växter, som lotus och vattenliljor, får direkt solljus. Dessa typer av vattenväxter kräver inga speciella anpassningar för att utföra fotosyntes. De kan ta in koldioxid från luften och släppa ut syre i luften. Bladens exponerade ytor har en vaxartad nagel för att mildra vattenförlusten i atmosfären, som markbundna växter.
Hämta koldioxid
Dämpade växter, som hornwort och havsgräs, använder specifika strategier för att möta utmaningarna att genomföra fotosyntes under vatten. Gaser som koldioxid diffunderar mycket långsammare i vatten än i luften. Växter som är helt nedsänkt har större svårighet att uppnå den koldioxid de behöver. För att underlätta detta problem, saknar undervattensblad en vaxartad beläggning, eftersom koldioxid är lättare att absorbera utan detta skikt. Mindre blad kan lättare absorbera koldioxid från vattnet, så nedsänkt löv maximerar deras yt-till-volymförhållande. Vissa arter kompletterar deras koldioxidintag genom att förlänga några löv på ytan för att absorbera koldioxid från luften.
Absorberande solljus
Tillräckligt solljus är också svårt att komma till för nedsänkt växtarter. Mängden ljusenergi som absorberas av en undervattensanläggning är mindre än den energi som finns att plantera. Partiklar i vatten som silt, mineraler, animaliskt avfall och andra organiska skräp minskar mängden ljus som kommer in i vattnet. Kloroplaster i dessa växter ligger ofta på bladets yta för att maximera exponering för ljus. När djupet under ytan ökar minskar mängden solljus tillgängligt för vattenlevande växter. Vissa växtarter har anatomiska, cellulära eller biokemiska anpassningar som gör det möjligt för dem att genomföra fotosyntes framgångsrikt i djupt eller grumligt vatten trots minskad tillgänglighet av solljus.
Övriga vattenlevande producenter
Många andra organismer än växter utföra producentens roll i akvatiska ekosystem. Vissa former av bakterier såväl som alger och andra protister utför fotosyntes. Kolonier av encelliga alger samverkar för att bilda makroalgkelpen, allmänt känd som tång.
