Wat is fotosynthese?

Fotosynthese is een techniek om zonlicht om te zetten in energie die al ongeveer 3,4 miljard jaar door bepaalde organismen is gebruikt. De basisformule omvat een omzetting van koolstofdioxide en water in glucose en zuurstof, geholpen door lichtafhankelijke reacties. Fotosynthese kwam snel naar voren na de opkomst van het leven zelf, waarvan werd gedacht dat het 3,5 miljard jaar geleden heeft plaatsgevonden, nadat de korst van de aarde was afgekoeld. De eerste fotosynthetische organismen waren de voorouders van de moderne cyanobacteriën.

Fotosynthese vindt plaats in chloroplasten, speciale organellen in de cellen van planten en andere fotosynthetiserende organismen. Choloroplasten zijn groen omdat ze het pigmentchlorofyl gebruiken. De primaire zon-absorberende organen van planten zijn de bladeren. Hoewel chloroplasten zich in cellen in een plant bevinden, is chloroplastdichtheid verreweg de hoogste op de bladeren, waar tussen 450.000 en 800.000 chloroplasten in elke vierkante millimeter kunnen worden gevonden.

chloorEr wordt gedacht dat ertladsten afkomstig zijn van fotosynthetische bacteriën, waarmee ze veel gemeen hebben. Net als de krachtplanten van eukaryotische (complexe) cellen, wordt gedacht dat mitochondria, chloroplasten afkomstig zijn van extreem nauwe symbiotische relaties tussen vroege microben, zo dichtbij dat ze onderdeel werden van dezelfde onafscheidelijke entiteit.

Een van de bijproducten van fotosynthese is zuurstof, het molecuul dat wij mensen en andere dieren nodig hebben om te leven. Hoewel zuurstof vandaag het leven brengt, bracht het tijdens een cataclysmisch evenement twee miljard jaar geleden de dood. In die tijd bevatte de atmosfeer van de aarde weinig zuurstof en konden grote ijzeren rotsen zonder roest aan het oppervlak worden blootgesteld. Vervolgens, tijdens een geologisch plotselinge periode bestaande uit enkele tientallen miljoenen jaren, ontwikkelden zuurstofproducerende fotosynthetische cyanobacteriën en bedekten de aarde, produceerde massale hoeveelheden zuurstof en veroorzaakt een massa-extinCtie van evolutionaire lijnen niet gewend aan zulke hoge atmosferische zuurstofconcentraties. Dit staat bekend als de zuurstofcatastrofe.

Vandaag is de atmosfeer ongeveer 23% zuurstof en de rest stikstof. De noodzaak van zuurstof uit planten is een andere reden waarom we de vernietiging van regenwouden wereldwijd moeten ontmoedigen, met name in de Amazone.

Fotosynthetische organismen dienen als de basis van elk ecosysteem. In deze rol worden ze producenten genoemd. Organismen die ze consumeren, worden dienovereenkomstig consumenten genoemd.