მცენარეები მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ დედამიწაზე ცხოვრების ციკლში, ქმნიან როგორც ჟანგბადს, ასევე საკვებს, რომელიც მრავალ სახეობას სჭირდება გადარჩენისთვის. მცენარეთა სახეობები ქმნიან მარტივ შაქრებს, მაგალითად გლუკოზას და ფრუქტოზას და სახამებელს, რომელსაც ისინი სხვადასხვა გზით იყენებენ, მათი საჭიროებიდან გამომდინარე. ამისათვის ისინი იყენებენ ქლოროფილს ფოთლებში ან ფოთლების ეკვივალენტებში, რომ გადააქციონ წყალი, მზის და ნახშირორჟანგი უბრალო შაქრად, რომელსაც მცენარე დაუყოვნებლად იყენებს ან ინახავს მოგვიანებით გამოსაყენებლად. მცენარეთა ცხოვრების ორი განსხვავებული სტრატეგია ჭარბი შაქრის შესანახად მოქმედებს, როგორც საკვების წარმოება სხვა არსებისთვის - ადამიანებისთვის.
TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)
მცენარეები ქმნიან მარტივ შაქარს ფოტოსინთეზის საშუალებით. ისინი უბრალო შაქრებს სახამებად აქცევენ ფესვებსა და თესლებში გამოსაყენებლად, ხოლო უბრალო შაქრები, როგორიცაა ფრუქტოზა და გლუკოზა, მცენარეთა ღეროებსა და ნაყოფებში ჩნდება.
საკვების შექმნა და გადაადგილება
მცენარეები შეიცავს წყლის მოძრაობის სისტემას და ენერგიის მოძრაობის სისტემას, შესაბამისად, ქსილემასა და ფლომას. იმისათვის, რომ მოხდეს ფოტოსინთეზი, მცენარემ წყალი უნდა გადასწიოს თავის ფოთლებს ქსილემის საშუალებით, მცირე, განშტოებული მილების სერიით, რომლებიც წყალს ფესვებიდან ფოთლებზე გადააქვს. მას შემდეგ, რაც მცენარე საჭმლის დასამზადებლად გამოიყენებს ფოტოსინთეზის სამშენებლო ბლოკებს, იგი იყენებს ფლოემას, რომ შექმნას გლუკოზა მის ტოტებზე, ფესვებზე, ღეროზე და ნაყოფებზე.
მარტივი შაქრები: ადვილად ხელმისაწვდომი
ფოტოსინთეზი ქმნის გლუკოზას, რომელიც მცენარეთა სხვა უფრო რთული შაქრის საფუძველია. მაგალითად, ფრუქტოზა, ან ხილის შაქარი, გლუკოზის მსგავსი სტრუქტურაა, მაგრამ იგი მცენარის სხვადასხვა ნაწილში გამოიყენება. ვინაიდან უბრალო შაქრები წყალში ხსნადია, მცენარეებს ადვილად შეუძლიათ მათზე წვდომა და გამოყენება. გლუკოზა ზოგიერთი მცენარის ღეროში ჩნდება, მაგალითად სიმინდის მცენარე, ხოლო ფრუქტოზა, როგორც მისი სახელიდან ჩანს, ხილში ხშირად ჩნდება. ადამიანები და სხვა ცხოველები ხშირად მიირთმევენ ამ საკვებს ქიმიური ენერგიის ამ ძირითადი ერთეულების მოსაპოვებლად.
სახამებელი: გრძელვადიანი შენახვა
სახამებელი მცენარეებში მოქმედებს სარეზერვო ენერგიის ფორმად. მცენარეები შეიცავს ორი სახის სახამებელს - ამილოზას და ამილოპექტინს - ორივე პოლისაქარიდებს ან შაქრის მოლეკულების კომბინაციებს. ზოგიერთ შემთხვევაში, სახამებლის წარმოქმნას ათასობით შაქრის მოლეკულა სჭირდება. ფესვები, პარკოსნები და თესლი ჩვეულებრივ შეიცავს სახამებელს, ეს უკანასკნელი ასე ხდება, რადგან სახამებელი აჭმევს მცენარის ემბრიონის სტადიას. ცხოველები საჭმლის მომნელებელ ფერმენტებს იყენებენ სახამებლის დასაშლელად და გამოიყენებენ მარტივ შაქრებს. საკვები, როგორიცაა კარტოფილი, შეიცავს შაქრის ჯაჭვების მაღალ დონეს. სხვა პოლისაქარიდები, ცელულოზის მსგავსად, მცენარეთა სტრუქტურას ანიჭებს და უზრუნველყოფს მათი უჯრედების კედლებს.
რატომ უნდა გამოიყენოთ შაქრები?
შაქრებთან შედარებით, ლიპიდებსა და ცხიმებს აქვთ შედარებით მაღალი კვების სიმკვრივე. ამასთან, მცენარეები უპირატესობას ანიჭებენ შაქრებს, როგორც ენერგიის წყაროს, თუმცა ზოგიერთი სახეობის თესლებში ლიპიდები გვხვდება. ზოგი მეცნიერი იმედოვნებს, რომ გაზრდის ლიპიდების კონცენტრაციას მცენარეებში, როგორც საკვებს, ასევე საწვავის წყაროს. ზოგი მკვლევრის აზრით, მიზეზი იმისა, რომ მცენარეები არ იყენებენ ლიპიდებს, როგორც ენერგიას, არის ის, რომ მცენარეები განვითარდა სპეციალურად შაქრის გამოყენებისთვის ამდენი ხნის განმავლობაში.