היכן מתרחשת נשימת הצמח?

נשימה, או נשימה, היא פונקציה המשותפת לצמחים ובעלי חיים. אף על פי שלצמחים אין איברים מיוחדים שיעזרו להם לנשום, כמו שלבעלי חיים, הנשימה היא בכל זאת קריטית לשמירה על החיים ולדלקת צמיחה בצמחים. נשימת צמחים היא תהליך די מפוזר. זה קורה בכל רחבי הצמח. חלק מהפונקציות הללו מתבצעות במקומות ספציפיים וחלקן מבוצעות על ידי כל חלקי הצמח.

צמחים מכוסים על ידי נקבוביות, או "סטומטה", הנפתחות ונסגרות. אחד התפקידים של stomata אלה הוא לספוג חמצן מהאוויר. חמצן נחוץ לתהליך הכימי של חמצון, או "צריבה". זוהי תגובה כימית המחברת אטומי חמצן למולקולות אחרות, משנה אותם ומשחררת אנרגיה כתופעת לוואי. חמצון הוא כיצד גופם של צמחים ובעלי חיים ממש שורף את הדלק שלהם. זהו אותו תהליך שיוצר כתמים חומים על פרי, מחליד מתכת ושורף עצים.

צמחים לא מקבלים את כל החמצן הדרוש להם לצורך נשימה מהסטומטיות שלהם. הם גם סופגים חמצן משורשיהם. זו הסיבה שצמחים זקוקים לאדמה מאווררת כדי לגדול כראוי. אדמה ספוגת מים או דחוסה עלולה להרוג צמחים על ידי טביעה או חנקם.

תהליך החמצון של הסוכרים מתרחש ברוב תאי גוף הצמח. באופן ספציפי, זה מתרחש בציטוזול, שהוא החלל מלא הנוזל בין האברונים של כל תא. כאן מולקולות הסוכר מתפרקות על ידי סדרה של תגובות כימיות לחומצה פירובית וכימיקלים אחרים.

שאר תהליך הנשימה מתרחש בתוך המיטוכונדריה של התאים. המיטוכונדריה הם גופים קטנים, או אברונים, שגודלם זהה לחיידקים. הם דומים במקצת לתנורי התאים, ויוצרים אנרגיה מהדלק שיוצר בציטוזול. המיטוכונדריה הללו סופגת את חומצות הפירוב שנוצרו שם ומטילה עליהן תגובות כימיות נוספות. תגובות אלו מייצרות מולקולות אדנוזין טריפוספט (ATP), מה שהצמחים משתמשים בהם לצורך אנרגיה. הם גם מייצרים מים ופחמן דו חמצני כתופעת לוואי.

צמחים מסוימים, פטריות מסוימות כאלה, גדלים לעיתים קרובות בתנאי חמצן דלים. זה יכול להפריע ברצינות ליכולת הצמחים לנשום. כאשר זה קורה, צמחים יחליפו את הנשימה במערך אחר של תגובות כימיות, הנקראות תסיסה. התסיסה אינה יעילה בהפקת אנרגיה כמו הנשימה, אך היא אינה דורשת חמצן.