תוֹכֶן
כל דבר חי (אורגניזם) בעולם מקבל את האנרגיה הדרושה לו כדי לשרוד מתגובה כימית הנקראת נשימה. תאי צמחים נושמים באותה צורה שבה תאים מן החי עושים, אך הנשימה היא רק חלק אחד בתהליך. כדי לשרוד, צמחים זקוקים גם לתגובה כימית אחרת הנקראת פוטוסינתזה. בעוד שצמחים וגם בעלי חיים מבצעים נשימה תאית, רק צמחים עורכים פוטוסינתזה להכנת המזון שלהם.
TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
נשימה סלולרית היא תגובה כימית שצמחים צריכים לקבל אנרגיה מגלוקוזה. הנשימה משתמשת בגלוקוז ובחמצן כדי לייצר פחמן דו חמצני ומים ומשחררים אנרגיה.
פוטוסינתזה בצמחים
צמחים מכינים אוכל משלהם על ידי פוטוסינתזה. במהלך פוטוסינתזה צמח לוקח מים, פחמן דו חמצני ואנרגיית אור ומוציא גלוקוז וחמצן. זה לוקח אור מהשמש, אטומי הפחמן והחמצן מהאוויר ומימן מהמים כדי לייצר מולקולות אנרגיה הנקראות ATP, שבונות אז מולקולות גלוקוז. החמצן המשתחרר על ידי פוטוסינתזה מגיע מהמים שצמח סופג. כל מולקולת מים עשויה משני אטומי מימן ואטום חמצן אחד, אך נדרשים רק אטומי המימן. אטומי החמצן משתחררים חזרה לאוויר. צמחים יכולים לצלם פוטוסינתזה רק כאשר יש להם אור.
תהליך הנשמה
הגלוקוז המיוצר בפוטוסינתזה מסתובב סביב הצמח כסוכרים מסיסים ומעניק אנרגיה לתאי הצמחים בזמן הנשימה. השלב הראשון של ההנשמה הוא גליקוליזה, המפצלת את מולקולת הגלוקוזה לשתי מולקולות קטנות יותר הנקראות פירובט, ומגרשת כמות קטנה של אנרגיה ATP. שלב זה (נשימה אנאירובית) אינו זקוק לחמצן. בשלב השני מולקולות הפירובאט מארגנות מחדש ומתמזגות שוב במחזור. בזמן שהמולקולות מארגנות מחדש, נוצרים פחמן דו חמצני ומוצאים אלקטרונים ומכניסים אותם למערכת הובלת אלקטרונים אשר (כמו בפוטוסינתזה) מייצרת הרבה ATP עבור הצמח לשימוש לגידול ולהתרבות. שלב זה (נשימה אירובית) זקוק לחמצן.
תוצאת הנשמה
התוצאה של הנשימה התאית היא שהצמח נוטל גלוקוז וחמצן, מוציא פחמן דו חמצני ומים ומשחרר אנרגיה. צמחים נושמים נשימה בכל שעות היום והלילה מכיוון שתאיםיהם זקוקים למקור אנרגיה קבוע כדי להישאר בחיים. בנוסף לשימוש על ידי הצמח לשחרור אנרגיה באמצעות נשימה, הגלוקוז המיוצר במהלך הפוטוסינתזה משתנה לעמילן, שומנים ושמנים לאחסון ומשמש לייצור תאית לגידול ולהתחדשות דפנות התא והחלבונים.