Fotosynteza

Barwniki asymilacyjne, substancje barwne niezbędne w fotosyntezie, absorbujące światło o określonej długości fali i nadające barwę roślinom. Należą tu np. zielone chlorofile, karotenoidy i fikobyliny o barwach od żółtej do czerwonej.
Barwniki asymilacyjne zlokalizowane są w chloroplastach roślin wyższych i glonów oraz w chromatoforach sinic i bakterii fotosyntetyzujących (bakteriochlorofil).
Barwniki karotenoidowe, które znacznie silniej od chlorofilu pochłaniają promieniowanie niebieskozielone i zielone, oraz fikobyliny, które pochłaniają promieniowanie zielonożółte, przekazując zaabsorbowaną energię chlorofilowi, rozszerzają zakres długości fal świetlnych wykorzystywanych w procesie fotosyntezy.

Barwniki roślinne, barwne związki organiczne zawarte w roślinach, nadające im barwę. Znajdują się w soku komórkowym (cytoplazmie) (np. antocyjany i flawonoidy w owocach i kwiatach) lub w plastydach, jak chlorofil. Niektóre z barwników biorą udział w fotosyntezie (barwniki asymilacyjne).
Najbardziej znamienne dla roślin zabarwienie zielone pochodzi od chlorofilu, który odbija promienie podczerwone i zielone.
Żółte i pomarańczowe zabarwienie powodują barwniki bezpostaciowe lub krystaliczne tj. flawonoidy i karotenoidy, które odbijają promienie żółte i czerwone, zlokalizowane są w plastydach lub soku komórkowym. Nadają barwę korzeniom marchwi, kwiatom jaskra żółtego, pierwiosnka.
Czerwone zabarwienie pochodzi najczęściej od antocyjan, barwników ropuszczonych w soku komórkowym. Ich barwa i kolor zależą od pH soku komórkowego i w środowisku zasadowym jest niebieska. Kwiaty niektórych roślin (np. groszku, niezapominajki), zawierające te barwniki zmieniają barwę z czerwonej na niebieską i odwrotnie w zależności od stanu podłoża i metabolizmu.
Antocujany i barwniki flawonowe mają bardzo podobną budowę chemiczną, dlatego nieznaczne zmiany w metabolizmie powodują, że blisko spokrewnione rośliny, posiadające te barwniki, mają kwiaty żółte, czerwone lub niebieskie. Różne barwy i ich odcienie zależą nie tylko od ilości barwników, ale także od jakości podłoża, w tym szczególnie od stopnia pochłaniania i odbijania promieni świetlnych przez struktury, w których barwniki są zawarte.
Białe zabarwienie jest związane z całkowitym odbiciem światła przez pęcherzyki powietrza znajdujące się w przestworach międzykomórkowych żywych tkanek, np. w płatkach płatków.
Barwniki roślinne od wieków użytkowane są przez człowieka (barwierskie rośliny).

Opis czynników wpływających na intensywność fotosyntezy.

Intensywność fotosyntezy jest modyfikowana przez wiele czynników: zewnętrznych i wewnętrznych. Czynniki zewn.: CO2, O2, H2O, światło, temperatura, wiatr, składniki min., zanieczyszczenie powietrza. Czynniki wewn.: bud. anatomiczna liścia, aparatów szparkowych, zawartość barwników fotosyntetycznych, budowa i ruchy chloroplastów.

Czynniki wpływające na intensywność fotosyntezy (zewnętrzne):

a. światło - jest niezbędne w pierwszej fazie fotosyntezy
natężenie światła zmienia się w ciągu roku, dnia, jest zależne od zanieczyszczenia powietrza, w lesie się zmienia wraz ze wzrostem natężenia światła wzrasta intensywność przeprowadzania fotosyntezy ale tylko do pewnego czasu, gdy natężenia jest za duże następuje blokada chlorofilu i zwiększenie transpiracji.
Pod wpływem tolerancji na światło rośliny dzielimy na:
Światłorządne mają duże zapotrzebowanie na światło, rośliny gór, stepów, pustyń, zboża
Cienioznośne- nie rosną w pełnym świetle potrzebują jedynie 10% np. rośliny runa leśnego.

b. Temperatura - Najwyższa intensywność fotosyntezy jest w temp. Od 20C-30C, za niska i za wysoka temp. Obniża i zahamowuje fotosyntezę
Przystosowanie roślin do obrony przez zimą:
-zrzucanie liści (żeby nie doprowadzić do nadmiernej utraty wody)
-rośliny iglaste- warstwa komórek tk. Okrywającej o zgrubiałej kutykuli zabezpiecza tk liścia, przed niską temp. I parowaniem wody
-aparaty szparkowe w zagłębieniach

c. Woda - niezbędna do I fazy fotosyntezy, decyduje o rozwartości aparatów szparkowych.
Nadmierny ubytek wody powoduje:
-zamykanie szparek
-hamuje dopływ Co2
nie zachodzi fotosynteza

d. CO2
Przy dostatecznym oświetleniu tempo przebiegu fotosyntezy zależy od stężenia CO2 . Wzrost stężenia CO2 o 0.15% powoduje wzrost intensywności fotosyntezy o 3 razy.

e. sole min.
-potrzebne do budowy zw. Organicznych
-regulują procesy życiowe
-magnez- składnik chlorofilu
-azot- jago brak hamuje powstawanie chlorofilu
-żelazo- bierze udział w wytwarzaniu chlorofilu
jak rośliny uzupełniają brak azotu?
-żyjąc w symbiozie z bakteriami azotowymi (rośliny motylkowe)
-łapiąc owady i trawiąc je (rośliny owadożerne)