תוֹכֶן
- TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
- מה קורה במהלך הפוטוסינתזה?
- כיצד CO2 נכנס לצמח?
- מה השלב הראשון בפוטוסינתזה?
- מה השלב השני בפוטוסינתזה?
האם תהית אי פעם למה הסלט בריא? כל אורגניזם חי על פני כדור הארץ דורש אנרגיה כדי לשרוד. בעוד שחלק מהאורגניזמים - המכונים הטרוטרופים - אוספים את האנרגיה שלהם דרך מה שהם אוכלים, אורגניזמים אחרים - המכונים אוטוטרופים - מייצרים את האנרגיה שלהם ישירות מאור שמש במהלך פוטוסינתזה או באמצעות תגובות כימיות לא אורגניות במהלך הכימוסינתזה. ללמוד מה קורה במהלך פוטוסינתזה חשוב לביולוגים אך גם עוזר לכולם להבין מדוע אוכלים מבוססי צמחים מכילים אנרגיה.
TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
במהלך השלב הראשון של הפוטוסינתזה, המכונה התגובה התלויה באור, אור השמש מרגש את האלקטרונים בפיגמנט הכלורופיל. האורגניזם משתמש באנרגיה זו כדי ליצור את מולקולות נושאות האנרגיה ATP ו- NADPH, שהן קריטיות לקיבוע הפחמן בשלב השני.
מה קורה במהלך הפוטוסינתזה?
אורגניזמים המשתמשים בפוטוסינתזה כוללים צמחים כמו גם כמה חיידקים ופרוטיסטים. במהלך פוטוסינתזה, האוטוטרופים האלה משתמשים באנרגיה באור השמש כדי לשלב שש מולקולות מים עם שש מולקולות של פחמן דו חמצני, שמקורן מהסביבה, וממיר אותן למולקולה אחת של סוכר, שהיא אנרגיה ניתנת לאחסון, ושש מולקולות של חמצן, שהיא מוצר פסולת ששוחרר לאווירה. מדענים כותבים את התגובה הזו כך:
6 ח2O + 6CO2 ⇒ ג6ח12הו6 + 6O2
כיצד CO2 נכנס לצמח?
כמובן שתהליך הפוטוסינתזה מורכב יותר מפורמולה פשוטה. ראשית, על האורגניזם האוטוטרופי לאסוף את המרכיבים הדרושים כדי להתחיל בפוטוסינתזה. צמחים שואבים מים ממקורות תת קרקעיים בעזרת שורשיהם ואז מעבירים את מולקולות המים לעלים דרך תאי קסילם. העלים מכילים פתחים מיקרוסקופיים הנקראים stomata המאפשרים לגזים כמו פחמן דו חמצני וחמצן להיכנס לעלה ולצאת ממנו. כדי לאסוף אור שמש, צמחים מכילים פיגמנטים אוספי אור הנקראים כלורופיל. פיגמנטים אלה אחראים גם לצבע הירוק המאפיין צמחים רבים.
מה השלב הראשון בפוטוסינתזה?
שלב ראשון בפוטוסינתזה היא התגובה התלויה באור, בה האורגניזם משתמש באור השמש כדי לייצר מולקולות נשאות לאנרגיה. במהלך שלב זה אור השמש מקיים אינטראקציה עם הכלורופיל, ומלהיב את האלקטרונים שלו למצב אנרגטי גבוה יותר. האורגניזם רותם אנרגיה זו לייצור מולקולות נשאות האנרגיה ATP ו- NADPH באמצעות פוטו-פוספורילציה. בשלב זה מולקולות מים מתפרקות ומשחררות חמצן כתוצר פסולת.
מה השלב השני בפוטוסינתזה?
החלק השני של הפוטוסינתזה הוא התגובה שאינה תלויה באור או כהה. מדענים מכנים גם שלב זה של קיבוע פחמן פוטוסינתזה מכיוון שהוא כולל הסבה של שש מולקולות של פחמן דו חמצני למולקולה אחת של סוכר גלוקוזה דרך מחזור קלווין.
צמחים ואורגניזמים אחרים המשתמשים בפוטוסינתזה אוגרים גלוקוז לשימוש מאוחר יותר כאשר הם זקוקים לאנרגיה. הטרוטרופים כמו בני אדם ובעלי חיים אחרים ניגשים לאנרגיה מאוחסנת זו כדי לענות על צרכי האנרגיה שלהם כאשר הם צורכים צמחים או בעלי חיים שאכלו צמחים. אז, אסוף את מזלג הסלט שלך ותיהנה מהאנרגיה המאוחסנת שצמחים אלו יצרו באמצעות פוטוסינתזה.