Fotosynteesi
Energian sitominen
Fotosynteesi eli yhteyttäminen on biologian perusprosessi eli siksi se kuuluu lukion opiskelussa kategoriaan “täytyy hallita”
Opiskelu voidaan jäsentää seuraavasti
- Määritelmä
- Reaktioyhtälö
- Fotosynteesiin kykenevät eliöt (kurssilla keskitytään kasveihin)
- Tapahtumispaikka
- Kasvin vihreät osat
- Yhteyttämissolukko
- Viherhiukkanen
- Yhteyttämissolukko
- Kasvin vihreät osat
- Klorofylli
- Kasvin vesitalous (kuuluu tähän yhteyteen, koska vesi on yhteyttämisen raaka-aine)
- Veden kulkureitti
- Veden kulkuun vaikuttavat mekanismit
- Ilmaraot / haihtumisen säätely
- Kasvi kaasujen vaihto (hiilidioksidin / hapen kulku)
- Fotosynteesin vaiheet (Tässä voidaan mennä pitkälle biokemian puolelle, jota esiintyy nettilähteissä. Oppikirjan tarkkuus riittää)
- Valoreaktiot
- Pimeäreaktiot
- Fotosynteesiin vaikuttavat tekijät
- Lämpötila
- Valon määrä ja aallonpituus
- Hiilidioksidin määrä
- Veden saatavuus
- Ravinteet
Netissä fotosynteesistä suomeksi:
- Tekolehti muuttaa valon ja veden sähköksi – Tiede.fi
- Fotosynteesi tuottaa sokeria ja happea | Solubiologia | Oppiminen | yle.fi
Englanniksi (Osa varsin perusteellisia ja mukana biokemiaa):
- General&Human Biology:Cell; Metabolism
- General&Human Biology:Cell; Photosynthesis
- General & Human Biology: Diversity; Protists
- http://highered.mcgraw-hill.com; Photosynthesis
- photosynthesis.swf (application/x-shockwave-flash-tiedosto)
- http://www.johnkyrk.com; photosynthesis
- http://www.science.smith.edu;calvin
- Free Biology Animations – Learnerstv.com: Photosynthesis
- http://www.biology.ualberta.ca: Photosynthesis
- BBC NEWS | Science/Nature | Oldest evidence of photosynthesis (17 December, 2003)
- Wikipedia: Elysia chlorotica
- 24 November 2008 – New Scientist; Solar-powered sea slug harnesses stolen plant genes
- VCAC: Cellular Processes: Photosynthesis (The Light Reactions)
- VCAC: Cellular Processes: Photosystem II
- http://www.sciencedaily.com/; Debut of the first practical ‘artificial leaf’
Muistutuksena: On myös kemosynteesiä
Blogijuttu
maanantai 1. joulukuuta 2008
Yhteyttävä etana on geenivaras?
Jo pitempään on ollut tiedossa, että eräällä merietanalla (Elysia chlorotica) on sisällään yhteyttämiskykyisiä viherhiukkasia.
Niiden alkuperänä on pidetty Vaucheria litorea -levää, jota etana käyttää ravintonaan. Kokeissa on todettu, että syötyään levää parin viikon ajan, etana pärjää ilman ruokaa käytännössä lopun elämäänsä eli noin vuoden.
Sen sisällä olevat viherhiukkaset siis myös toimivat ja etana saa tässä katsannossa ravintonsa samalla tavalla kuin kasvit ja levät. Kyseessä on siis jonkinlainen symbionttinen suhde etanan elimistön ja levältä peräisin olevien kloroplastien kesken .
Uudemmissa tutkimuksissa on todettu, ettei selitys ole aivan näin yksinkertainen. Fotosynteesin onnistuminen vaatii monia geenejä sekä niiden yhteistoimintaa, jonka tuloksena syntyy fotosynteesille välttämättömiä proteiineja – siis spesifisiä entsyymejä.
Levältä peräisin olevat viherhiukkaset eivät voi ilman tätä geneettistä ohjausta yksinään toimia. Niinpä on päätelty, että levän kloroplastien fotosynteesigeenien on jotenkin pitänyt liittyä etanan perimän osaksi: Etana siis ikääkuin “varastaa” vieraan lajin geenejä itselleen. Tämmöinen geenien luonnossa tapahtuva “lateraalinen” siirtyminen näinkin kaukaisista lajeista toiseen ei ole aivan ennen kuulumatonta. Mutta kun se tapahtuu jopa eliökuntien välillä ja niin, että vierasta alkuperää olevat geenit toimivat uudessa “isännässään” on jo varsin ihmeellistä.
Tutkijoilla on kyllä asiassa edelleen pähkäilemistä mm. sen suhteen, miten etanan solut saavat ne geenit, joita tarvitaan fotosynteesiin levän viherhiukkasissa olevien geenien lisäksi. Niidenkin pitää alunperin olla levän geenejä, koska eihän fotosynteesiin kykenemätömällä eläimellä niitä ole.
Saako etana – siis sen perimä – ne jotenkin suoraan levän soluista niitä syödessään vai kulkeutuvatko ne etanan soluihin ja ymppäytyvät sen DNA:n osaksi virusten mukana? Tämmöisiä teorioita on esitetty.
On saatu myös viitteitä siitä, että tämä yhteyttämiskyky saattaisi jopa periytyä eli ko. geenejä on läydetty myös etanan sukusoluista.
- Jutun juurta: Savon Sanomat 1.12.2008
- Aiheesta lisää: New Scientist November 2008

Aarne Hagman; 14.6.2012