נשימה תאית בצמחים

כל יצור חי (אורגניזם) בעולם מקבל את האנרגיה הדרושה לו כדי לשרוד מתגובה כימית הנקראת נשימה. תאי הצמח מתכוונים באותה צורה כמו תאי בעלי חיים, אך הנשימה היא רק חלק אחד בתהליך. כדי לשרוד, צמחים זקוקים גם לתגובה כימית אחרת הנקראת פוטוסינתזה. בעוד שני הצמחים ובעלי החיים מבצעים נשימה תאית, רק צמחים עורכים פוטוסינתזה כדי להכין לעצמם את המזון שלהם.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

נשימה תאית היא תגובה כימית שצמחים צריכים לקבל אנרגיה מגלוקוז. הנשימה משתמשת בגלוקוז ובחמצן כדי לייצר פחמן דו חמצני ומים ולשחרר אנרגיה.

צמחים מכינים את האוכל בעצמם על ידי פוטוסינתזה. במהלך הפוטוסינתזה הצמח לוקח מים, פחמן דו חמצני ואנרגיית אור, ומוציא גלוקוז וחמצן. זה לוקח אור מהשמש, אטומי הפחמן והחמצן מהאוויר ומימן מהמים כדי ליצור מולקולות אנרגיה הנקראות ATP, שבונות אז מולקולות גלוקוז. החמצן המשתחרר מפוטוסינתזה מגיע מהמים שצמח סופג. כל מולקולת מים עשויה משני אטומי מימן ואטום חמצן אחד, אך רק אטומי המימן נדרשים. אטומי החמצן משתחררים חזרה לאוויר. צמחים יכולים לעשות פוטוסינתזה רק כאשר יש להם אור.

הגלוקוז המיוצר בפוטוסינתזה נע סביב הצמח כסוכרים מסיסים ומעניק אנרגיה לתאי הצמח בזמן הנשימה. השלב הראשון של הנשימה הוא גליקוליזה, המפצל את מולקולת הגלוקוז לשתי מולקולות קטנות יותר הנקראות פירובט, ומוציא כמות קטנה של אנרגיית ATP. שלב זה (נשימה אנאירובית) אינו זקוק לחמצן. בשלב השני, מולקולות הפירובט מאורגנות מחדש ומתמזגות שוב במחזור. בזמן שהמולקולות מתארגנות מחדש נוצר פחמן דו חמצני ומסלקים אלקטרונים ומניחים אותם לתוך מערכת הובלת אלקטרונים אשר (כמו בפוטוסינתזה) מייצרת ATP רב לשימוש הצמח לצמיחה שִׁעתוּק. שלב זה (נשימה אירובית) אכן זקוק לחמצן.

התוצאה של נשימה תאית היא שהצמח לוקח גלוקוז וחמצן, נותן פחמן דו חמצני ומים ומשחרר אנרגיה. צמחים מתנשאים בכל שעות היום והלילה מכיוון שהתאים שלהם זקוקים למקור אנרגיה קבוע כדי להישאר בחיים. כמו גם בשימוש על ידי הצמח לשחרור אנרגיה דרך הנשימה, הגלוקוז המיוצר במהלך הפוטוסינתזה הוא הוחלף לעמילן, שומנים ושמנים לאחסון ושימש לייצור תאית לגידול ולהתחדשות דפנות התא חלבונים.