რატომ სჭირდებათ მცენარეებს მზე?

მზის გარეშე მცენარეებს არ შეუძლიათ მიიღონ საკვები, რომელიც საჭიროა მოზარდობის, გამრავლებისა და გადარჩენისთვის. ცხოველებისგან განსხვავებით, მცენარეები ავტოტროფებია, რაც ნიშნავს, რომ ისინი ქმნიან საკვების საკუთარ წყაროს. ისინი იყენებენ ენერგიას სინათლისგან ან მზისგან, წყლისა და აირებისგან ჰაერიდან გლუკოზის შესაქმნელად. ეს პროცესი არის ფოტოსინთეზი და მას იყენებს ყველა მცენარე, წყალმცენარეები და ზოგიერთი მიკროორგანიზმიც კი.

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

მზე ენერგიის მთავარი წყაროა დედამიწაზე თითქმის ყველა ცოცხალი არსებისთვის. იგი მცენარეს აძლევს სინათლის ენერგიას, რომელიც მას სჭირდება ფოტოსინთეზირებისთვის, რაც ამ სინათლის ენერგიას გარდაქმნის შენახულ ფორმად (გლუკოზა) და ინარჩუნებს მცენარეებს ცოცხალ მდგომარეობაში. ფოტოსინთეზის სუბპროდუქტი არის ჟანგბადი, რომელიც ყველა ცხოველს სჭირდება გადარჩენისთვის.

მცენარე შთანთქავს ნახშირორჟანგს ჰაერიდან ფოთლების, ტოტების, ღეროების, ყვავილების პატარა ხვრელების მეშვეობით და ფესვები, წყალი ნიადაგიდან მისი ფესვების საშუალებით და მსუბუქი ენერგია მზისგან ფოტოსინთეზი. მსუბუქი ენერგია იწვევს ქიმიურ რეაქციას, ანადგურებს ნახშირორჟანგი და წყლის მოლეკულები და აწყობს მათ შაქრის (გლუკოზის) და ჟანგბადის გაზის შექმნით. ამის შემდეგ შაქარი იშლება მშრომელი ორგანელებით, რომელსაც ქლოროპლასტები ეწოდება, რომლებიც მცენარის მწვანე ფოთლების უჯრედებში ყველაზე მეტი რაოდენობითაა, ენერგიად გადაიქცევა მცენარის ზრდისა და აღსადგენად. მცენარის მიერ წარმოებული ჟანგბადის გაზი ატმოსფეროში ბრუნდება იმავე პატარა ხვრელების მეშვეობით, რომლებმაც ნახშირორჟანგი შეიწოვეს.

ფოტოსინთეზი არის რთული პროცესი, რომელსაც აქვს ორი ეტაპი. პირველი ეტაპი არის სინათლეზე დამოკიდებული რეაქცია, როდესაც მზის შუქის ფოტონები მოხვდება მცენარის ფოთოლზე, გალვანიზებს სინათლის შთამნთქმელ პიგმენტს ქლოროფილს და ააქტიურებს ელექტრონებს. ეს ყოფს წყალს ჟანგბადის და წყალბადის იონებად. მეორე ეტაპი, სინათლისგან დამოუკიდებელი რეაქცია, იყენებს ენერგიას სინათლის რეაქციიდან ნახშირორჟანგის გლუკოზად გადაქცევის მიზნით a ქიმიური რეაქციების სერია, რომლებიც იწყებენ 3-რიბულოზას ბისფოსფატს და ამთავრებენ იმავე მოლეკულას, ამ პროცესში წარმოქმნიან გლუკოზას. მცენარე გლუკოზას იყენებს სხვადასხვა გზით. მას შეუძლია გადააკეთოს ის ქიმიკატებად, რომლებიც საჭიროა მცენარეთა უჯრედების გასაზრდელად, როგორიცაა ცელულოზა ან სახამებელი, რომლის შენახვაც მანამ შეიძლება, სანამ მცენარეს მისი გლუკოზაში გადაკეთება სჭირდება. მას შეუძლია დაანგრიოს სუნთქვის დროს, გაათავისუფლოს ენერგია, რომელიც გლუკოზის მოლეკულებში ინახება. მცენარეს არ სჭირდება ენერგია მზისგან სუნთქვისთვის.

თუ მცენარე მზისგან საკმარის სინათლეს არ იღებს, ფოტოსინთეტიკური პროცესი შენელდება, მაშინაც კი, თუ მას აქვს საკმარისი წყალი და ნახშირორჟანგი. სინათლის ინტენსივობის გაზრდა ხელს შეუწყობს ფოტოსინთეზის სიჩქარეს. ანალოგიურად, თუ მცენარე არ იღებს საკმარის ნახშირორჟანგს, ეს ზღუდავს ფოტოსინთეზურ პროცესს მაშინაც კი, თუ იგი იღებს უამრავ შუქს. ზოგჯერ, ფერმერები იყენებენ ხელოვნურ მნათობებს, რათა მცენარეებმა მოახდინონ ფოტოსინთეზის გაკეთება დღის საათის შემდეგ.