Fotosyntese og fotomorfogenese

Fotosyntese

Fotosyntese er prosessen der planter bruker lys som energikilde ved omdanning av CO2 til karbonforbindelser ved hjelp av klorofyll. Klorofyll er et pigment som finnes i alle planter. Klorofyllet absorberer det blå og en del av det røde lyset i det elektromagnetiske spekteret, mens grønt blir reflektert (det er derfor vi ser bladene som grønne). Det finnes fem ulike typer klorofyll og de absorberer lys i noe ulike deler av spekteret.

Forskere har tatt klorofyll fra planter og studert responsen i forhold til ulike bølgelengder av lys og trodde i utgangspunktet at responsen ville være lik den fotosyntetiske responsen. Men, ettersom det også er flere andre pigmenter og som spiller inn i fotosyntesen er det ikke så enkelt. Plantenes responskurve for lys er derfor en veldig kompleks sum av responsen hos flere pigmenter og kan variere fra plante til plante. Som regel blir det brukt en generell kurve som er laget som et gjennomsnitt av flere planter.

Se en engelsk video om fotosyntesen her : https://www.khanacademy.org/science/biology/photosynthesis-in-plants/introduction-to-stages-of-photosynthesis/v/photosynthesis

Lyset i fotosyntesen

Planter kan få både for lite lys og for mye lys. Planter som får for lite lys vokser mindre sammenlignet med planter som får nok lys. Planter trenger lysenergien for å kunne leve og gjennomføre nødvendige kjemiske prosesser som for eksempel fotosyntesen. Når et av pigmentene i planten absorberer lys økes energinivået og energien kan brukes i f.eks. fotosyntesen. Tilført energi til planten må være større eller minst like stor som forbruket av energi. Er energiforbruket større enn tilførselen, dør planten på sikt. Balansepunktet mellom tilført energi og forbrukt energi kalles lyskompensasjonspunktet. For å kunne drive med planteproduksjon må vi ha naturlig lys som gjør at energibalansen i plantene ligger godt over lyskompensasjonspunktet, ellers må vi tilføre kunstig lys. Lyskompensasjonspunktet er ikke likt i alle planter og varierer også med årstiden.

Planter kan også skades av for mye lys eller lys med feil bølgelengde (for eksempel varmebølger og UV-stråling). For høye lysnivå av riktig bølgelengde lys kan skade plantene og f.eks gi ulike typer stress og direkte ødelegging av klorofyllet i plantene. Innenfor akseptable lysnivå reagerer imidlertid planter veldig positivt på lys og produserer mer plantemasse i takt med økning av lysmengde.

Punktet der mer tilført lys ikke gir økt fotosyntese kaller vi lysmetning. Lysmetningspunktet i plantene kan variere med årstid og plantene kan tilpasse seg ulike lysnivå ved å gjøre endringer i pigmentplasseringen inni cellene.

 

Fotomorfogenese

Lysresponser som påvirker plantenes vekst, utvikling og form kalles fotomorfogenese. Dette kan for eksempel være frøspiring og blomsterinduksjon. Disse reaksjonene er ofte ikke så avhengig av mengden lys, men heller kvaliteten av lyset. Dette er prosesser som ikke har direkte sammenheng med fotosyntesen og det er svært små lysintensiteter som skal til for å gi effekt. Et godt eksempel er vekst av planter i mørke. Frø som spirer nede i jorden blir bleke spirer som vokser raskt. Men, når stengelen får lys i jordoverflaten, bremses veksten og det blir et normalt, grønt skudd. Det har betydning for planten at den så raskt som mulig får lys til klorofylldannelse og fotosyntese. Også selve frøspiringen kan være styrt av lys/mørke. Noen frø er helt avhengig av lys, andre må ha mørke, mens de fleste spirer både i lys og mørke.

Det er rødt lys som er aktivt i fotomorfogenesen. Kortbølget rødt lys hemmer veksten, mens langbølget rødt (mørkerødt) lys stimulerer lengdeveksten. Dette henger sammen med at disse formene for lys absorberes av pigmentsystemet (fytokrom) som har en nøkkelrolle i plantenes fotomorfogenese.

Skrevet av : Eli Ronglan