fotosynthese

Inleiding

Dit verslag gaat over fotosynthese. We hebben dit onderwerp gekozen omdat:
• We er iets al ooit van hadden gehoord en ook wisten ongeveer wat het was.
• Het was het eerste onderwerp wat we allebei een beetje leuk vonden.
• Niet te moeilijk en niet te makkelijk vonden.
• Veel informatie over te vinden is.
• En er staat als iets over in het boek.
• Ik had de vraag of we zonder planten hadden kunnen leven.

Inhoud

Deelvraag 1: Wat is fotosynthese?

Deelvraag 2: Hoe werkt fotosynthese?
Deelvraag 3: Hoe is fotosynthese ontdekt?
Deelvraag 4: Wat beïnvloedt fotosynthese?
Hoofdvraag: Heeft fotosynthese een meer positieve werking op de natuur of meer een negatieve?

Deelvraag 1:
Wat is Fotosynthese?

Fotosynthese betekent letterlijk “lichtaanmaken” (foto = licht en synthese = aanmaak).
Fotosynthese is een biochemisch proces waarbij de grote planten, de meeste algen en bacteriën een deel van het licht als energiebron gebruiken om koolstofdioxide en water om te zetten in glucose. Alle leven op aarde is afhankelijk van fotosynthese. Fotosynthese is op te delen in 2 soorten: 1. Oxygene fotosynthese; Deze vorm produceert
voornamelijk zuurstof die een groot deel
uitmaakt van de atmosfeer.

2. Anoxygene fotosynthese; Deze vorm van
fotosynthese vindt vooral plaats op diepe
plaatsen in de oceaan. Hierbij wordt geen
zuurstof geproduceerd.

Deelvraag 2:
Hoe werkt fotosynthese?

De benodigde grondstoffen voor fotosynthese zijn: koolstofdioxide, water en zonlicht of kunstmatig licht. Met deze grondstoffen maakt de plant in de bladgroenkorrels glucose, met deze glucose (suiker) groeit de plant of maakt het vruchten aan. Het belangrijkste bij dit proces zijn de bladgroenkorrels. Deze bladgroenkorrels zijn groen. Dit zorgt ook voor de groene kleur van een blad.
Planten hebben het vermogen om zonne-energie te benutten voor het maken van suikers. Dit proces wordt fotosynthese, assimilatie of CO2-fixatie (vastlegging) genoemd. Het vindt plaats in de groene delen van de plant. De groene stof in de plant wordt veroorzaakt door bladgroenkorrels, die ook wel chlorofyl wordt genoemd. In het chlorofyl wordt met een chemische reactie water en CO2 omgezet in suikers, waarbij zuurstof als restproduct ontstaat. Voor deze reactie is energie nodig, die de plant uit het zonlicht haalt. In formule ziet het er zo uit:

6CO2 + 6H2O ==> C6H12O6 + 6O2

Er worden meer suikers aangemaakt naarmate er meer CO2 en/of licht in de groene plantencellen beschikbaar is. Water (H2O) is onder normale omstandigheden altijd in voldoende hoeveelheid aanwezig.

Deelvraag 3:
Hoe is fotosynthese ontdekt?

Hoewel nog steeds niet alle reacties van fotosynthese bekend zijn en begrepen worden is de somreactie al sinds het begin van de 19e eeuw bekend.
Jan van Helmont begon het onderzoek dat leidde tot de ontdekking van fotosynthese midden in de 17e eeuw. Hij mat zeer nauwkeurig de massa van aarde in een pot en plant terwijl deze groeide. Aangezien de massa van de aarde nauwelijks veranderde concludeerde hij dat de toegenomen massa van de plant uit het water (het enige dat hij toevoegde aan de situatie) moest komen. Deze hypothese was deels correct hoewel een substantieel deel van de massa ook uit de opgenomen koolstofdioxide komt.
Joseph Priestley ontdekte dat een kaars die in een afgesloten hoeveelheid lucht brandt snel uit gaat, lang voordat alle was op is. Hij ontdekte verder dat een muis lucht op dezelfde wijze kon 'verwonden'. Tenslotte toonde hij aan dat de 'verwonde' lucht hersteld kon worden door planten.
In 1778 herhaalde Jan Ingenhousz de experimenten van Priestley en ontdekte dat de invloed van zonlicht een plant in staat stelde de muis te redden.
In 1796 toonde Jean Senebier aan dat de 'verwonde' lucht CO2 was en dat deze opgenomen werd in planten tijdens fotosynthese. Snel daarna toonde Theodore de Saussure aan dat de toename in massa van een plant niet door de CO2 alleen te verklaren was maar dat water ook een rol speelde. De basisformule voor fotosynthese was bekend.
Sindsdien is de kennis verder toegenomen. De eerste experimenten die aantoonden dat de zuurstof afkomstig was uit water en niet uit koolstofdioxide werden gedaan door Robin Hill in 1937 en 1939. Samuel Ruben en Martin Kamen gebruikten vervolgens het zuurstof-18 isotoop om dit te bewijzen. Melvin Calvin zocht de donkerreacties uit. Rudolf Marcus won de Nobelprijs voor het ontdekken van de functie en het belang van de elektronentransportnetten

Voorwaarden van het leven


Vrijwel alle levende wezens op aarde hebben zuurstof nodig om te kunnen bestaan stof, methaan, ammoniak, water en wat koolstofdioxide. Puur vergif voor de. De oorspronkelijke atmosfeer van de aarde bestond waarschijnlijk uit water meeste levensvormen. De huidige atmosfeer bestaat echter voor ongeveer 20 procent uit zuurstof, geproduceerd door planten. Bij die productie hebben planten koolstofdioxide gebruikt, zodat deze stof nu in veel kleinere hoeveelheden aanwezig is. De productie van zuurstof en het gebruik van kooldioxide gebeurt in een proces dat we fotosynthese noemen. Hierbij wordt zonne-energie vastgelegd in suikers ofwel koolhydraten. Groene planten zijn zo zeer milieuvriendelijke energiecentrales.

Toen het leven op aarde ontstond bestond de atmosfeer voor een groot deel uit koolstofdioxide, en was er geen vrije atmosferische zuurstof. Met het ontstaan van algen kon het afvalproduct van de fotosynthese, zuurstof, in de atmosfeer terecht komen. Pas veel later kwamen er organismen die zelf geen fotosynthese meer hadden, en als energiebron aangewezen waren op het afbreken van andere organismen door respiratie (en dus met behulp van zuurstof).
Zo bestaat er nu op aarde een kringloop waarbij koolstofdioxide uit de atmosfeer door planten wordt opgenomen en omgezet in suikers en polymeren daarvan (cellulose) waarbij zuurstof vrijkomt. Andere organismen voeden zich met die planten en verteren ('verbranden') ze met behulp van het door planten afgegeven zuurstof. Daarbij komt energie vrij die het organisme doet functioneren en waarbij daarnaast ook koolstofdioxide vrijkomt, die dan weer door planten kan worden opgenomen. Zo is uiteindelijk vrijwel al het leven op aarde van zonlicht afhankelijk.

Ontdekking van fotosynthese:

Wat is fotosynthese:

(foto = licht; synthese = aanmaak)
Het blad is de voornaamste locatie van fotosynthese in een plant

Fotosyntheseformule
Fotosynthese is een biochemisch proces waarbij de hogere planten, de meeste algen en sommige bacteriën een deel van het licht als energiebron gebruiken om koolstofdioxide en water om te zetten in glucose. Uiteindelijk is bijna alle leven op aarde afhankelijk van fotosynthese. Fotosynthese kan onder verdeeld worden in oxygene fotosynthese (de versie in landecosystemen en in de toplaag van wateren) waarbij zuurstof wordt geproduceerd die een groot deel uitmaakt van de atmosfeer, daarnaast is er voornamelijk op grote diepten in oceaan een vorm van fotosynthese waarbij geen zuurstof geproduceerd of gebruikt wordt. Dit heet anoxygene fotosynthese. Organismen die energie vastleggen door middel van fotosynthese worden fototroof genoemd. Naast fotosynthese zijn er ook chemotrofe organismen die leven van chemosynthese.