Fotosyntéza ponořených vodních rostlin
Jak se liší fotosyntéza ponořených vodních rostlin od fotosyntézy terestrických rostlin ? Jaká je fyziologická podstata toho procesu ?
Odpovědi
Diskuze
Ponořené (submerzní) vodní rostliny začínají produkovat kyslík při mnohem nižších intenzitách světelného - fotosynteticky účinného - záření, než je obvyklé u emerzních a suchozemských rostlin, zatímco u emerzních a suchozemských začíná produkce O2 při hodnotách několikanásobně vyšších.
Zvyšování intenzity osvětlení dále podporuje (zpočátku lineárně - přímo úměrně) intenzitu fotosyntézy, navenek rostlina produkuje O2 a spotřebovává CO2 . Vysoké přírůstky světelného záření však již nevyvolávají odpovídající zvýšení intenzity fotosyntézy a postupně se snižuje účinnost využití světla rostlinou. Nakonec dochází ke stavu "nasycení", kdy rostlina již na zvyšování množství světla prakticky nereaguje a intenzita fotosyntézy (měřena produkcí O2 ) dosahuje maximální hodnoty. Při této hodnotě rostlina pracuje ve stavu svého fyziologického maxima, které již není možno překročit. Itoto maximum je u ponořených rostlin mnohem nižší.
Submerzní rostliny využívají dvou hlavních zdrojů uhlíku dostupných z vodního prostředí: rozpuštěného oxidu uhličitého CO2 (resp. slabé kyseliny uhličité H2CO3) a hydrogenuhličitanů (zde zjednodušeně označených jako HCO3-). Volnému CO2 dává přednost většina ponořených vodních rostlin, poněvadž jeho příjem z vodního prostředí nevyžaduje dodatečné energetické výdaje. Řada rostlin však hydrogenuhličitany nedokáže přímo využívat v procesu fotosyntézy.
Jinak je to pěkně rozvedeno tady:
http://planta.aquariana.cz/fotosynt_01.htm
V průběhu fotosyntézy enzym zvaný ribulóza-bifosfát-karboxyláza váže oxid uhličitý (CO2 ) složitým způsobem tvorbou sacharidů. Jestliže poměr kyslíku k CO2 je v buňce velmi vysoký, tento enzym bude funkční také jako oxygenáza a bude zčásti měnit vytvořené meziprodukty zpět na CO2. Tato chemická reakce se nazývá světelná respirace nebo fotorespirace, protože probíhá pouze při ozáření světlem. Objevil ji Warburg již v roce 1920. Výzkumy odhalily, že k tomuto procesu dochází zvláště v podmínkách silného ozáření světlem, nebo přesněji v podmínkách s nízkou koncentrací CO2. Bohatý přísun CO2 však přepokládá snížení nebo omezení procesu. Obě funkce enzymu jsou ovlivňovány poměrem koncentrací kyslíku (O2 ) a oxidu uhličitého (CO2). Jestliže je v buňce nadbytek kyslíku, ribulóza-bifosfát nereaguje s CO2 , ale spíše s O2 . V podmínkách nízké koncentrace O2 fotorespirace již nemá podstatný význam. Během fotorespirace rostlina produkuje CO2, který obratem vstupuje do procesu fotosyntézy. Část složitého procesu (popsaného výše) tak také pokračuje odlišným směrem:
ribulóza-bifosfát + kyslík = sacharidy + oxid uhličitý
U suchozemských (emerzních) rostlin hrají důležitou regulační roli při výměně plynů - vody, kyslíku a oxidu uhličitého - průduchy. Ne však u vodních (ponořených - submerzních) rostlin, kde rozhodujícím procesem je pronikání plynů buněčnou membránou. Zde je difuzní rychlost plynů (pronikání membránou) přímo úměrná rozdílu koncentrací plynu na vnitřní a vnější straně buněčné membrány.
http://planta.aquariana.cz/kyslik_jed.htm