Forstå fotosyntese: Nøglefaktorer og deres indflydelse

Hvad er fotosyntese?

Fotosyntese er en kemisk reaktion, der hjælper planter med at omdanne kohlendioxid og vand til ilt og føde, med klorofyl og sollys som katalysatorer. Mange faktorer påvirker fotosyntesens hastighed. En stigning eller fald i disse niveauer påvirker fotosyntese.

Vigtigste faktorer

De vigtigste faktorer, der påvirker fotosyntese, er lys, karbonkoncentration, temperatur, klorofyl og vand. Enhver ændring af disse niveauer påvirker fotosyntese. De optimale niveauer af disse faktorer bringer om de bedste fotosyntesehastigheder. Denne viden bruges ofte til at øge afgrødeafkast i drivhuse.

pH-balance

En af de andre faktorer, der påvirker fotosyntese, er pH-balance. pH er målingen af basicitet eller surhed af en opløsning. En pH på 7 er neutral. En pH under 7 angiver en sur natur; over 7 angiver alkalisk natur.

pH-niveauerne har en indflydelse på karbentransport under fotosyntese. En forskningsstudie af William A. Dodd II og R.G.S. Bidwell fra Department of Biology, Queen's University, Kingston, Canada, har vist, at pH-balance påvirker strømmen af karben til de forskellige fotosyntetiske intermediære. Nogle af de fotosyntetiske intermediære, der påvirkes af pH-balance, er glycin, sukrose, glykolat og serin.

Ved højere pH-niveauer trådte en større mængde karben ind i de intermediære baner. pH-niveauer på 7,6 og 7,7 blev fundet at være optimale niveauer, hvor maksimal fotosyntesehastighed blev observeret. Ved højere pH-områder blev det fundet, at karbniveauerne i intermediærerne var ret meget de samme som kloroplast-niveauerne.

Iltniveauer

En lignende studie på Research School of Biological Sciences, Australian National University, studerede effekten af pH sammen med ilt på fotosyntetiske reaktioner. En stigning eller fald i iltniveauerne gjorde ikke stor forskel på fotosynteseprocessen, når kohlendioxiddniveauer var i mætningspunkt. Men det blev observeret, at tilstedeværelsen af ilt hæmmede fotosyntese, når der var stigning i pH-niveauer.

pH-værdien blev øget for at nå 8 med tilføjelse af bikarbonat. Det blev observeret, at iltudvikling under fotosyntese blev påvirket af et fald på 30%. Dette blev hjulpet af tilstedeværelsen af ikke-fotosyntetisk ilt. En øget iltkoncentration førte til faldende iltudvikling under fotosyntese. Lignende eksperimenter med en syre-base viste, at Adenosin-trifosfat (ATP) niveauer ikke blev påvirket af ilt.

En studie i Skotland studerede pH-niveauer i vandplantes fotosyntese. Det blev observeret, at ekstremt lave pH-niveauer påvirkede de fotosyntetiske niveauer af vandplanterne. Fotosyntesehastigheden faldt drastisk ved pH-grænser på 1,5 og under.