חשיבות הפוטוסינתזה

פוטוסינתזה היא התהליך שבאמצעותו צמחים מספקים חמצן לכדור הארץ ומייצרים את מזונם בעצמם, עם חומרי הגלם הזמינים להם.

למה צריך לדאוג לנו מהפוטוסינתזה?

האם ידעת שכל היצורים החיים תלויים בדרך כלשהי בצמחים ירוקים? לפיכך, תהליך הפוטוסינתזה חשוב יותר ממה שהוא נראה.

הודות לאור, צמחים מסוגלים ללכוד פחמן דו חמצני ולגרש חמצן לאורך זמן. במהלך היום, בעוד שבלילה קורה ההפך: הם סופגים חמצן ומשחררים פחמן דו חמצני. פַּחמָן. תגובות תלויות אור גורמות לצמח להוציא פי שניים יותר חמצן ביום, בהשוואה לכמות הפחמן הדו חמצני שהוא משחרר כשאין אור. זה מאפשר לחיים להתקיים על פני כדור הארץ.

חמצן הוא חומר בסיסי לחיים, שכן הוא הכרחי לא רק לנשימה ריאתית אלא גם לנשימה התאית של אורגניזמים. הפוטוסינתזה אחראית לזמינות החמצן שאנו צריכים.

תהליך חלק מבניית החיים

למרות שזהו שרשור של שלבים אנזימטיים בעלי מורכבות מדהימה, ה פוטוסינתזה אפשר לסכם את זה בכמה שלבים. הנתונים הבסיסיים הם לכידת האנרגיה הזוהרת המגיעה מהשמש באמצעות סדרה של פיגמנטים, שבהם היא בולטת במיוחד כלורופיל. מולקולה זו מכילה אטום מגנזיום הממוקם בצורה כזו שפוטונים סולאריים נלכדים באברונים קטנים הנמצאים בתאי צמחים, הנקראים כלורופלסטים. פוטונים אלו מספקים את האנרגיה הדרושה לצמחים כדי להמיר 2 מולקולות אנאורגניות (הפחמן הדו חמצני המופק כתוצר פסולת מהנשימה והמים המתקבלים על ידי

סביבה דרך השורשים) למולקולות אורגניות, שהנפוץ שבהם הוא גלוקוז. כתוצאה מתופעה זו משתחרר גם חמצן מולקולרי. בצורה סינופטית, מערך התגובות הללו מסונתז במשוואה זו:

6 CO2 (פחמן דו חמצני) + 6 H2O (מים) + אור = C6H12O6 (גלוקוז) + 6 O2 (חמצן)

לכן, האנרגיה המגיעה מהשמש בצורה של אור (אנרגיית אור) הופכת על ידי התהליכים המטבוליים של פוטוסינתזה לאנרגיה כימית, המאוחסנת במולקולות אורגניות.

מאז חיות לא יכולות לבצע פוטוסינתזה, הם נאלצים לצרוך ישירות את המולקולות הללו מצריכה של ירקות או בעלי חיים אחרים שניזונו בעבר מירקות. כתוצרים סופיים של השפלה של מולקולות אורגניות, פחמן דו חמצני ומים, הנחוצים להתחלה מחדש של המחזור השלם, מוחזרים לסביבת הסביבה.

לכן, חשיבותה של הפוטוסינתזה טמונה במצבה כמקור אנרגיה הכרחי לביוספרה כולה, כיחידה המשולבת בדינמיקה של כדור הארץ.

מה עושים לנו צמחים ירוקים?

לצמחים ירוקים תפקיד חשוב מאוד בהתפתחות החיים. לא רק שהם עוזרים לנו לייצר חמצן, יש תחומים נוספים שבהם התרומה שלהם חיונית:

1. הם שומרים על איזון הגזים האטמוספריים. הודות לפוטוסינתזה, ניתן להחליף את החמצן הנצרך בנשימה ובבעירה, ולמנוע את העלייה בפחמן הדו חמצני שעלול להזיק לנו בטווח הארוך.

2. הם הבסיס למזון עבור אורגניזמים חיים רבים. מחזור החיים מתחיל הודות לצמחים, שכן כל מה שאנו אוכלים, אנשים ובעלי חיים, מגיע מהם בדרך זו או אחרת. במקרה של התזונה האנושית, ידוע שכ-7,000 מינים שימשו כמזון לאורך ההיסטוריה, אם כי רק 200 מעובדים בבית. בנוסף, 9 מהם נחשבים חיוניים: אורז, תפוחי אדמה, קני סוכר, שעועית רחבה, תירס, בננות, סורגום, סויה וחיטה.

3. יש להם סגולות רפואיות: מאז ימי קדם, כמות גדולה מהתרופות שאנו משתמשים בהן מגיעות ישירות מהצומח. על פי הארגון של האומות המאוחדות עבור מזון וחקלאות (FAO), במרכז אמריקה השימוש בצמחי מרפא עדיין נפוץ, הן לצריכה מקומית והן ליצוא. כאילו לא די בכך, מופקים מהם כימיקלים רבים כדי לשמש לייצור תרופות.

4. הם מתפקדים כחומר בְּנִיָה. כן, אנחנו מדברים על העץ שאיתו ניתן לייצר בתים, רהיטים ואינספור דברים אחרים, אבל גם על במבוק שנפוץ יותר ויותר בקונסטרוקציות, או עלי דקל המשמשים לגגות, או רבים אחרים אחרים. הם משמשים גם להפקת אנרגיה באמצעות בעירה ולהפקת נייר.

5. הם מגנים על האדמה. הפירוק של חומר אורגני, בעיקר צמחים, אפשר לאדמה להשיג את חומרי ההזנה הדרושים לחקלאות. בנוסף, השורשים מחזיקים את האדמה, נמנעים משחיקה ואיתה, מונעים תאונות כמו מפולות או המדבר.

כריתת היערות הנוכחית גרמה לספיגת הפחמן לרדת יותר ויותר, מה שגרם להתחממות האטמוספרה ולכן שינויי האקלים להיות דרסטיים יותר.

הבנת החשיבות של פוטוסינתזה היא לקבל שכל היצורים החיים קשורים קשר עמוק, באיזון מושלם שבו צמחים חיוניים. בידיים שלנו לטפל בהם כדי למנוע את שינוי אקלים וכל מה שנובע ממנו, ממשיך לקרות.

תמונות: iStock – Fodor90 / Mykhailo Kaminskyi