Hoe kan het dat een plant, terwijl de lichtintensiteit blijft toenemen, op gegeven moment niet nog meer O2 afgeeft? (zie extra uitleg)

Op deze site, http://www.bioplek.org/sheets/sheet_fotosynthese%202.html, staan grafieken over de opname en afgifte van gassen in een plant. De eerste grafiek heeft op de horizontale as de lichtintensiteit staan en op de verticale as de hoeveelheid geproduceerde O2. In het begin is de grafiek een lineaire stijgende lijn, maar opgegeven moment gaat de grafiek horizontaal lopen. Hoe kan dit?

Weet jij het antwoord?

/2500

Op dat punt is de maximale zuurstofafgifte van de cellen bereikt. Het is de bovengrens van de capaciteit van de cellen.

De plant produceert niet alleen O2, hij neemt ook CO2 op. Een heel erg gesimplificeerd model voor fotosynthese is dat de plant CO2 opneemt, en dan het koolstofatoom eruitsloopt omdat de plant koolstof nodig heeft om te groeien. Maar als je het koolstofatoom (C) uit CO2 sloopt, houd je O2 over. De plant loost dit afvalgas in de atmosfeer. Scheikundig: CO2  -->  C + O2 De CO2 komt binnen via de huidmondjes, de C blijft in de plant als bouwmateriaal, de O2 verlaat de plant via de huidmondjes. Deze reactie kost energie. Die energie komt uit licht. Hoe meer licht er is, hoe meer energie de plant heeft, dus hoe meer CO2 hij per seconde kan omzetten in C en O2. Totdat... er niet genoeg CO2 meer is. De CO2 moet namelijk de huidmondjes binnenkomen om te kunnen worden verwerkt. Nu heeft de plant geen "CO2-plukkertje" dat actief precies de CO2-moleculen uit de lucht plukt. In plaats daarvan is de plant afhankelijk van diffusie: de CO2 moet via diffusie vanuit de lucht het huidmondje inkomen, en daarna via diffusie de cel binnengaan. Pas dan kan bovenstaande reactie plaatsvinden. Als er erg veel licht (energie) is, zal de plant elk molecuul CO2 dat naar binnen diffundeert ogenblikkelijk splitsen in C en O2. Op dat moment kun je zoveel licht (energie) toevoegen als je wilt, de reactie zal daar niet nog sneller van worden: het CO2 is tijdelijk op, de plant moet wachten tot er via diffusie een nieuw molecule CO2 wordt aangevoerd. Kort samengevat: De O2-productie neemt niet meer toe zodra de aanvoersnelheid van CO2 de beperkende factor wordt.   Toegevoegd na 1 minuut:   Dit is trouwens de reden dat veel kas-eigenaren graag de (gezuiverde) verbrandingsgassen van energiecentrales door hun kassen leiden. Die verbrandingsgassen bevatten namelijk veel CO2. Daardoor kunnen ze binnen de kas een hogere concentratie CO2 bereiken, zodat er per seconde meer CO2 via de huidmondjes de plant binnen diffundeert. Op dat moment leidt extra licht ineens *wel* tot extra fotosynthese en dus tot extra groei.  

Stel zelf een vraag

Ben je op zoek naar het antwoord die ene vraag die je misschien al tijden achtervolgt?

/100