מה מיוצר כתוצאה מפוטוסינתזה?

כל היצורים החיים צורכים אנרגיה על מנת לשרוד. בעלי חיים מקבלים את האנרגיה שלהם מהמזון שהם אוכלים, אך על הצמחים לספוג אנרגיה בצורה אחרת. למרות שצמחים משתמשים בשורשים שלהם כדי למשוך מים וכמה חומרים מזינים מהאדמה, רוב האנרגיה של הצמחים מגיעה מהשמש. צמחים מסוגלים להמיר את אור השמש לאנרגיה שמישה, בצורת גלוקוז, בגלל מבנה התאים שלהם ותהליך שנקרא פוטוסינתזה.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

צמחים מקבלים את מרבית האנרגיה הדרושה להם כדי לשרוד באמצעות תהליך דו-שלבי הנקרא פוטוסינתזה. בשלב הראשון, הנקרא התגובה התלויה באור, אור השמש הופך לשתי מולקולות. בשלב השני, המכונה התגובה הבלתי תלויה באור, מולקולות אלה פועלות יחד כדי ליצור ולסנתז גלוקוז. גלוקוז הוא סוכר שצמחים משתמשים בו לאנרגיה.

תאי הצמחים ובעלי החיים שונים מעט במבנהם. לדוגמא, תאי צמח מסוימים מכילים אברונים הנקראים פלסטידים, המסייעים לתאים לאגור אנרגיה. כלורופלסטים הם פלסטידים המכילים את הפיגמנט הירוק כלורופיל. פיגמנט זה אחראי על ספיגת אור השמש בתהליך הפוטוסינתזה.

פוטוסינתזה היא תהליך דו-שלבי. השלב הראשון של הפוטוסינתזה נקרא התגובה התלויה באור מכיוון שאור שמש חייב להיות נוכח על מנת שהתגובה תתרחש. בשלב זה כלורופלסטים סופגים ולוכדים את אור השמש והופכים אותו לאנרגיה כימית. באופן ספציפי, האור מומר לשתי מולקולות לשימוש במהלך השלב השני של הפוטוסינתזה. שתי מולקולות אלה הן פוספט ניקוטינאמיד אדנין דינוקלאוטיד (NADPH) ואדנוזין טריפוספט (ATP).

השלב השני של הפוטוסינתזה נקרא תגובה בלתי תלויה באור מכיוון שאור שמש אינו נחוץ בכדי שהוא יתרחש. בשלב זה שתי המולקולות שנוצרו במהלך התגובה התלויה באור פועלות יחד לייצור גלוקוז. אטומי מימן מ- NADPH מסייעים ביצירת הגלוקוז, ואילו ATP מספק את האנרגיה הדרושה לסינתזה.

גלוקוז הוא סוכר שצמחים, בעלי חיים ופטריות רבים משתמשים בו לאנרגיה. בצמחים, גלוקוז מיוצר כתוצאה מפוטוסינתזה. צמחים זקוקים לאנרגיה הגלוקוזית מספקת כדי לגדול ולהתרבות. גלוקוז נדרש גם לתהליך הנשימה התאית, שבו צמחים ממירים פחמן דו חמצני מהאוויר לחמצן.

מכיוון שצמחים מסתמכים על אור השמש כדי ליצור גלוקוז, אור שמש לא מספיק יכול להוות בעיה עבור צמחים החיים באזורים מוצלים או מעוננים. כדי להתמודד עם בעיה זו, רוב הצמחים מאחסנים גלוקוז בתוך גופם לשימוש כאשר אור השמש דל. צמחים בדרך כלל מאחסנים גלוקוז כעמילן. ניתן למצוא גרגרי עמילן בתוך תאי הצמח, באברונים הנקראים עמילופלסטים.

ללא גלוקוז, לצמחים לא תהיה האנרגיה הדרושה לגדול, להתרבות או לבצע נשימה תאית. משמעות הדבר היא שללא גלוקוז, חיי הצומח לא היו יכולים להתקיים על כדור הארץ.