Fotosintesis: Ny dingana mahavariana eo amin'ny fiainana
Ny fotosintezy dia iray amin'ireo dingana biosimika manan-danja indrindra mitranga eto an-tany. Amin'ny alalan'io dingana io no ahafahan'ny zavamaniry, ahidrano, ary bakteria sasany manova ny angovon'ny hazavana avy amin'ny masoandro ho angovo simika amin'ny endrika gliokaozy. Tsy vitan'ny hoe ilaina ho an'ny zavamananaina manatanteraka izany ity dingana ity, fa manome sakafo sy oksizenina ihany koa, izay fototry ny fiainana ho an'ny zavamananaina maro hafa, anisan'izany ny olombelona.
Ny fototry ny fotosintesis
Ny ravin'ny zavamaniry no tena mitranga ny fotosintezy, na dia mety handray anjara amin'izany aza ny tahony maitso sy ny faritra hafa misy klôrofila. Mitranga amin'ny dingana roa lehibe ity dingana ity: ny fihetsiky ny hazavana sy ny tsingerin'i Calvin.
1. Fihetsehan'ny hazavana
Ny dingana voalohany amin'ny fotosintezy dia ny fihetsiky ny hazavana, izay mitranga ao amin'ny tilakoida ao amin'ny kloroplasta. Mandritra io dingana io, ny angovon'ny hazavana avy amin'ny masoandro dia raisina amin'ny alalan'ny pigment klorofila. Io angovo io dia ampiasaina hanasarahana ny molekiolan'ny rano ho oksizenina, prôtôna ary elektrôna. Ireo elektrôna ireo dia avy eo entina mamakivaky ny rojo fitaterana elektrôna, ka mamokatra molekiola ATP sy NADPH, izay mpitondra angovo ampiasaina amin'ny dingana faharoa amin'ny fotosintezy.
2. Tsingerin'i Calvin
Ny tsingerin'i Calvin, na ny fihetsika maizina, dia mitranga ao amin'ny stroma-n'ny kloroplasta. Eto, ny ATP sy ny NADPH vokarin'ny fihetsika maivana dia ampiasaina mba hanamboarana gazy karbonika ao amin'ny atmosfera ho lasa singa organika. Amin'ny alàlan'ny andiana fihetsika fehezin'ny anzima, indrindra ny ribulose bisphosphate carboxylase/oxygenase (RuBisCO), ny molekiolan'ny karbônina dia avadika ho gliokaozy sy gliosida hafa. Ny vokatra azo avy amin'izany dia azo ampiasain'ny zavamaniry ho loharanon-kery na tehirizina ho ampiasaina amin'ny ho avy.
Ny maha-zava-dehibe ny fotosintesis
Tsy ho an'ny zavamaniry ihany no tena ilaina ny fotosintezy, fa ho an'ny ankamaroan'ny fiainana eto an-tany koa. Io dingana io no fomba voalohany ahazoana ny angovo avy amin'ny masoandro, mamadika azy ho endrika angovo azo ampiasaina ho an'ny zavamananaina fotosintezy sy ireo mpanjifa hafa ao amin'ny tambajotran-tsakafo.
1. Famokarana Oksizenina
Anisan'ny vokatra azo avy amin'ny fotosintezy ny oksizenina, singa tena ilaina amin'ny fiainan'ny ankamaroan'ny zavamananaina eto an-tany. Ny ankamaroan'ny oksizenina ao amin'ny atmosfera dia vokarina amin'ny alalan'ny fotosintezy, indrindra fa avy amin'ny phytoplankton an-dranomasina sy ny zavamaniry an-tanety. Raha tsy misy ny fotosintezy, dia hihena be ny habetsahan'ny oksizenina ao amin'ny atmosfera, ka mahatonga ny fiainana araka ny ahafantarantsika azy ho tsy azo atao.
2. Tranonkala Sakafo Fototra
Ny fotosintezy no fototry ny ankamaroan'ny tambajotran-tsakafo eto an-tany. Ny angovo voatahiry ao amin'ny zavamaniry sy ny ahidrano amin'ny endrika gliokaozy sy gliosida hafa dia azon'ny biby mpihinana zavamaniry lanina, izay lanin'ny biby mpihinana nofo. Noho izany, ny angovo avy amin'ny masoandro, izay voaangona amin'ny alalan'ny fotosintezy, dia mikoriana manerana ny tontolo iainana.
3. Tsingerin'ny karbônina
Mitana anjara toerana lehibe eo amin'ny tsingerin'ny karbônina manerantany ihany koa ny dingan'ny fotosintezy. Amin'ny alàlan'ny fanovana ny gazy karbonika ho lasa akora organika, ny fotosintezy dia manampy amin'ny fampihenana ny fifantohana gazy karbonika ao amin'ny atmosfera. Misy fiantraikany lehibe amin'ny fiovan'ny toetr'andro sy ny fahamarinan'ny toetr'andro manerantany izany.
Ny Dingan'ny Evolisiona sy ny Fifanarahana
Nivoatra nandritra ny an-tapitrisany taona ny fotosintezy, nanomboka tamin'ireo zavamananaina fotosintezy fahiny ka hatramin'ireo endrika fiainana isan-karazany fantatsika ankehitriny. Io fivoarana io dia namela ny zavamaniry sy ireo zavamananaina fotosintezy hafa hifanaraka amin'ny tontolo iainana isan-karazany.
1. Klorofila sy loko hafa
Na dia ny klorofila aza no loko voalohany ampiasaina amin'ny fotosintezy, dia misy ihany koa ireo loko fanampiny toy ny karotenoida sy fikobilina. Ireo loko ireo dia manampy amin'ny fakana hazavana midadasika kokoa ary miaro ny zavamaniry amin'ny fahasimbana ateraky ny tara-masoandro tafahoatra.
2. C4 sy CAM
Ny zavamaniry sasany, indrindra ireo miaina amin'ny tontolo maina, dia efa namorona lalan'ny fotosintetika manokana toy ny C4 sy CAM. Ireo lalan'ny zavamaniry ireo dia ahafahan'ny zavamaniry mitantana tsara kokoa ny rano sy manamboatra gazy karbonika, ka manome tombony amin'ny fifaninanana any amin'ny toeram-ponenana sarotra.
Fanamby sy fahafahana
Manome antsika tombony maro ny fotosintezy, saingy miatrika fanamby toy ny fiovan'ny toetr'andro sy ny fandripahana ala izy io. Etsy ankilany, misy fahafahana lehibe amin'ny fikarohana momba ny fotosintezy izay mety hitarika amin'ny fanavaozana eo amin'ny fambolena sy ny angovo.
1. Fiantraikan'ny Fiovan'ny Toetrandro
Mety hisy fiantraikany amin'ny fahombiazan'ny fotosintetika ny fiovan'ny toetr'andro. Ny mari-pana ambony kokoa, ny fiovan'ny lamina rotsakorana, ary ny fitomboan'ny fifantohana gazy karbonika dia mety hisy fiantraikany amin'ny fahafahan'ny zavamaniry manao fotosintetika amim-pahombiazana. Ilaina ny fikarohana mitohy mba hahatakarana ireo fiantraikany ireo sy hamolavola paikady hampihenana ny fiantraikan'izany.
2. Bioteknolojia sy Fambolena
Noho ny fitomboan'ny fangatahana sakafo maneran-tany, dia nanjary zava-dehibe ny fikarohana momba ny fanatsarana ny fahombiazan'ny fotosintetika. Amin'ny fahatakarana lalindalina kokoa ny dingan'ny fotosintetika, dia afaka mamorona vokatra fambolena izay mamokatra kokoa sy mahatanty ny fiantraikan'ny tontolo iainana ny mpahay siansa.
3. Angovo azo havaozina
Sehatra iray mampientam-po amin'ny fikarohana ny fampivoarana teknolojia izay manahaka ny dingana voajanahary amin'ny fotosintezy mba hamokarana angovo azo havaozina, toy ny sela masoandro organika na rafitra "fotosintezy artifisialy". Raha tanteraka izany, dia mety hanome loharanon-kery madio betsaka sy maharitra.
Famaranana
Dingana tena ilaina ny fotosintezy izay tsy vitan'ny hoe mamelona ny fiainana eto an-tany amin'ny alàlan'ny famokarana oksizenina sy sakafo ihany, fa mitana anjara toerana lehibe amin'ny fandrindrana ny tsingerin'ny karbônina manerantany ihany koa. Ny fahatakarana sy fiarovana ity dingana ity dia zava-dehibe amin'ny fiantohana ny faharetan'ny tontolo iainana sy ny fiatrehana ireo fanamby ateraky ny fitomboan'ny mponina sy ny fiovan'ny toetr'andro. Amin'ny alàlan'ny fikarohana sy ny fanavaozana, dia afaka manohy mampiasa ny fotosintezy isika ho an'ny firoboroboana ara-toekarena sy ara-tontolo iainana amin'ny ho avy.
