Växter äter inte – de lever av ljus, luft och vatten

Vi äter för att få i oss energi och byggstenar

För att leva behöver alla levande organismer energi och byggstenar.

Energin får vi och alla andra djur från den mat vi äter. Den består framförallt av socker och fetter, men vi, eller rättare sagt våra celler, kan inte använda energin direkt. Först måste energin som finns i socker och fetter överföras till en energirik molekyl, ATP, som sedan utnyttjas för cellens alla energikrävande processer.  ATP bildas vid en långsam förbränning av framförallt socker och fetter.

De vanligaste byggstenarna är aminosyror, som vi får genom att sönderdela proteiner till enskilda aminosyror. De frigjorda aminosyrorna fogar våra celler sedan samman till våra egna proteiner.

Växter äter inte de får energi från solen och byggstenar från luften och vattnet

Växterna omvandlar solens ljusenergi till biologiskt användbar energi vid fotosyntesen. För att fotosyntesen ska kunna ske behöver växten ljus från solen, koldioxid från luften och vatten som kommer från marken. Men innan jag beskriver fotosyntesen behöver ni veta hur växten är byggd. Och vad ljus är.

Växter består av rot, stam och blad

Roten

Rotens främsta uppgift är att ta upp vatten med lösta närsalter.

”Dadelpalmen står med fötterna i vatten och huvudet i solens eld” säger ett arabiskt ordspråk. Växtrötter tränger i regel ner mellan 2 och 5 meter i marken men vissa ökenväxters rötter, som just dadelpalmens, kan nå ner till 50 meters djup. Rötter som är ytliga kan i stället breda ut sig över stora områden. Kaktusrötter kan täcka en radie av 15 m och en enda rågplantas totala rotyta kan uppgå till 600 kvadratmeter. Många av rotens ytliga celler har långa, trådlika utstjälpningar, om kallas rothår. Rothåren ökar den vattenupptagande ytan. Ju större rotyta om är i kontakt med markvätskan desto effektivare kan vatten tas upp.

I rotens centrala del finns en sorts rör, ledningssträngarna, som transporterar vattenlösta ämnen mellan växtens olika delar.

Stammen

Stammen är den del som sköter transporten mellan växtens olika delar. Stammen delar sig i grenar och kvistar med blad. Stammen med sina grenar och kvistar gör så att bladen hamnar i ljuset. Inuti stammen löper ledningssträngarna från roten och förgrenar sig ut i bladen.

Bladet

I bladets sker fotosyntesen. Bladet har två olika typer av fotosyntetisk vävnad. Mot dess översida, den sida som är mest belyst, finns en tätt packad vävnad av celler som innehåller många kloroplaster. Mot bladets undersida, där koldioxiden tränger in genom porer som kallas klyvöppningar, finns en vävnad, som har mer luftig struktur och färre kloroplaster. Klyvöppningarna är insprängda i bladets yttersta vävnadsskikt.  När klyvöppningarna är öppna kan luft med koldioxid tränga in i bladet, men samtidigt försvinner vatten ut samma väg.

Det är i kloroplasterna som fotosyntesen sker. Inuti kloroplasterna finns ett tätt system av membraner i vilka det sitter pigmentmolekyler instuckna. Pigmenten, som fångar in ljusenergi,  är klorofyll och karoten.  Bladets gröna färg beror på att klorofyllmolekylerna är gröna. Karoten är gult. (Läs mer om bladfärgerna i ”Varför blir bladen gula och röda om hösten?)

Vad är ljus?

Den energi som gör att vår planet lever kommer från solen. Det är energi i form av elektromagnetisk strålning. Jordens atmosfär skärmar bort den största delen av den elektromagnetiska strålningen. Endast inom två våglängdsområden är atmosfären genomsläpplig och tillåter strålningen att nå jorden. Det ena området utgörs av energifattiga radiovågor. Det andra området utgörs till största delen av det vi kallar ljus, som är elektromagnetisk strålning med våglängder mellan 400 – 700 nm. De korta våglängderna motsvarar blått ljus och de långa svarar mot rött.  Vi kallar denna strålning synligt ljus eftersom vi kan uppfatta den med våra ögon. Självklart har evolutionen gynnat sinnesorgan som är mottagliga för den energirika strålning som når jorden.

Fotosyntesen består av två olika processer

Jorden både mottar energi och utstrålar energi. Energin försvinner i som värmestrålning. För att liv ska kunna fortgå på jorden måste något av den instrålade energin omvandlas till biologiskt användbar energi, alltså till kemisk energi. Den process som omvandlar strålningsenergi till kemisk energi kallas fotsyntesen och drivs av synligt ljus av samma evolutionära orsaker som har skapat våra ögon.

Den första av fotosyntesens processer

Färger fångar in ljusenergi, det är därför svarta ytor blir så varma när de belyses. Ett grönt föremål har den färgen eftersom det fångar in alla färger utom grönt. Bladfärgämnet klorofyll fångar rött och blått ljus, karoten fångar in blått ljus . Den infångade ljusenergin gör karoten- och klorofyllmolekylerna mer energirika. Energin från många molekyler samlas på en plats. Där finns då så mycket energi samlad att det räcker för att göra en omvänd knallgasreaktion. (Ni minns säkert smällen som uppstod när kemiläraren fyllde in vätgas i en burk och fjuttade på. Då reagerade vätet med luftens syre och bildade vatten samtidigt som en massa energi frigjordes. Den infångade ljusenergin utnyttjas för att spräcka vatten till väteatomer och syrgas, det vill säga en omvänd knallgasreaktion.) När växten tar upp ljusenergi bildas syrgas som biprodukt. Den frigjorda energin används till att bilda energirika ämnen. Dessa ämnen lagras inte, utan omsätts i stället snabbt i energikrävande reaktioner. En av de energikrävande reaktionerna är fotosyntesens andra process.

Fotosyntesens andra process

använder de energirika föreningarna till sammanfoga energifattig koldioxid och  energifattigt vatten så att socker bildas. Socker innehåller mycket energi. Det enzym som binder koldioxiden kallas rubisko och är världens vanligaste protein.

Kommentera

E-postadressen publiceras inte.