Er zijn meer dan 320.000 soorten planten in de wereld, waarvan de meeste zaden produceren. Planten dragen een groot deel van ’s werelds moleculaire zuurstof bij en vormen de basis van de meeste ecosystemen op aarde. Mensen consumeren granen, fruit en groenten die op planten zijn gekweekt. Planten hebben veel culturele toepassingen, waaronder voedsel, medicijnen en zelfs psychoactieve drugs. U kunt in dit artikel over enkele van deze toepassingen lezen. Uiteindelijk bieden plantaardige producten een breed scala aan voordelen voor de menselijke gezondheid en het milieu.
Fotosynthetische organismen
Fotosynthese is een complex proces in planten en microalgen, en er zijn verschillende belangrijke componenten. De belangrijkste fotonenverzamelende eenheden zijn chloroplasten en chlorofyl a. Deze organellen zijn samengesteld uit complexe biochemische moleculen en zijn grotendeels verantwoordelijk voor de groene kleur van de plant. Planten zijn echter niet de enige wezens die zonlicht gebruiken om energie op te wekken. Andere organismen zoals bacteriën gebruiken koolstofdioxide om voedsel te leveren.
Het proces van fotosynthese is verdeeld in twee fasen: de lichtafhankelijke en de lichtonafhankelijke reacties. De lichtafhankelijke reacties vinden plaats in het thylakoïde membraan en vereisen een constante stroom zonlicht. Chlorofyl absorbeert lichtgolven en zet ze om in chemische energie (ATP) en NADPH. Ondertussen vinden de lichtonafhankelijke reacties plaats in het stroma, of de ruimte tussen de twee thylakoïde membranen, en is er geen licht nodig.
Functies van chlorofyl
Chlorofyl is het groene pigment dat in planten voorkomt. Het absorbeert zonne-energie en zet het om in chemische energie, waarbij koolstofdioxide en water worden omgezet in suikers en zuurstof. Chlorofyl is belangrijk voor de fotosynthese, het proces waarbij planten zonlicht omzetten in voedsel. Chlorofyl bindt zich aan watermoleculen, vangt de energie van zonlicht op en vergemakkelijkt de overdracht van elektronen.
Chlorofyl is een groen pigment dat in veel planten voorkomt, waaronder algen en cyanobacteriën. Het pigment bevat een ring van elektronen die opwindt bij blootstelling aan licht. De aanwezigheid van deze ring reflecteert het licht in verschillende golflengten, wat handig is voor fotosynthese. De ring van elektronen fungeert ook als een fotoreceptor. De resulterende groene kleur is het resultaat van de chromofoor, die lichtenergie opvangt en omzet in energie.
Regeling van de waterstroom
De regeling van de waterstroom door planten is een complex proces dat zowel boven als onder het bladoppervlak plaatsvindt. In planten wordt de waterbeweging bepaald door chemische potentiaalgradiënten en druk. Negatieve druk van verdamping drijft het grootste deel van de waterbeweging. Dit mechanisme staat bekend als cohesie-spanning, en het werkt omdat water zeer samenhangend is. Het plakt aan elkaar dankzij waterstofbruggen. Evenzo veroorzaakt negatieve verdampingsdruk een verlaging van gL en kS.
Via het xyleem stroomt water langs de stengel van de plant, dat naar de bladeren leidt. Het xyleem vertakt zich in bladstelen en uiteindelijk in steeds kleinere aderen die kleine aderen worden genoemd. Deze aderen nemen het grootste deel van de totale lengte van het adersysteem van een plant voor hun rekening. Ze helpen water en voedingsstoffen gelijkmatig over het blad te verdelen en worden verondersteld te dienen als buffer voor het toedieningssysteem.
Vervuilingscontrole
Verschillende onderzoeken hebben aangetoond dat planten passieve biomonitors en middelen voor verontreinigingsbeheersing zijn. De aanwezigheid van luchtverontreinigende stoffen heeft een negatief effect op planten, zoals blijkt uit de aanwezigheid van verontreinigende stoffen in bodem en lucht. De huidige studie evalueerde de effecten van luchtvervuiling op planten, waarbij veranderingen in fotosynthetische pigmenten, hoogte en bladkleur en biochemische parameters werden beoordeeld. De resultaten tonen aan dat planten die werden gekweekt in gebieden die verontreinigd waren door luchtvervuiling, verminderde niveaus van deze verontreinigende stoffen vertoonden.
De optimale samenstelling van vegetatiebarrières is afhankelijk van een breed scala aan factoren, waaronder het type en de grootte van de verontreiniging. Planten met verschillende eigenschappen zullen efficiënter zijn in het verwijderen van een bepaald type verontreinigende stof, dus verder onderzoek naar de factoren die de vegetatie beïnvloeden, is nodig. Het bladoppervlak en de functie van deze planten zijn twee van de belangrijkste factoren die de droge depositie op de GI beïnvloeden. Het is belangrijk om planten te selecteren met een hoge stomatale geleiding en een hoge stomatale dichtheid, omdat deze vegetatietypes effectiever zijn in het verwijderen van gasvormige verontreinigende stoffen dan planten met een lage stomatale geleiding.