როგორ ქმნიან მცენარეები ჟანგბადს?

ჟანგბადი არის სუბპროდუქტი, რომელიც გამოიყოფა, როდესაც მცენარეები იღებენ ფოტოსინთეზს, პროცესს, რომელსაც ისინი იყენებენ საკუთარი საკვების წარმოებისთვის. ქიმიური მოვლენები, რომლებიც ხდება ფოტოსინთეზის დროს, რთულია. შედეგი არის ის, რომ ნახშირორჟანგის ექვსი და წყლის ექვსი მოლეკულა ხდება ექვსი გლუკოზის მოლეკულა და ექვსი ჟანგბადის მოლეკულა. სიტყვა "ფოტოსინთეზი" ნიშნავს "სინათლის საშუალებით ნივთების დამზადებას".

ჟანგბადის, აზოტის, ნახშირორჟანგისა და სხვა კვალი აირების კონკრეტული ქიმიური კოეფიციენტების გარეშე, რომლებიც დედამიწაზე ჰაერის მცენარეებსა და ცხოველებს სჭირდებათ, არაფერი იქნებოდა ცოცხალი, როგორც ჩვენ ვიცით. ფოტოსინთეზის შედეგად ცხოველები ცხოვრობენ სიმბიოტიკურ ურთიერთობაში დედამიწაზე არსებული ყველა მცენარის ცხოვრებასთან. მცენარეები საჭიროებენ ნახშირორჟანგის ცხოველების განდევნას, ხოლო ცხოველებისათვის საჭიროა ჟანგბადის მცენარეების წარმოქმნა.

ჰაერი დედამიწაზე სიცოცხლისთვის იმდენად მნიშვნელოვანია, რომ ვუდვარდ ფიშერის ჟანგბადის ფოტოსინთეზის ევოლუციის შესწავლით და ასოცირებულებს შეუძლიათ განსაზღვრონ ჩვენი პლანეტის ისტორიაში ისეთი მნიშვნელოვანი მოვლენები, როგორიცაა ციანობაქტერიები და მცენარეები გაჩნდა. საკმაოდ მაგარია არა?

მცენარის ფესვები მიწიდან შთანთქავს წყალს და ზოგიერთ საკვებს. წყალი მცენარეთა ზემოთ მოძრაობს ქსილემის საშუალებით, რომელიც სპეციალიზირებული ქსოვილია მცენარის შიგნით. წყალი საჭიროა, როგორც სასიცოცხლო მნიშვნელობის საკვები ნივთიერებების ტრანსპორტირება მთელ მცენარეში, და იგი ხდება ქიმიის შემამცირებელი საშუალება, რომელიც ხდება ფოტოსინთეზის პროცესში. ქარხანა წყალს ნახშირორჟანგის მოლეკულების დასაშლელად იყენებს, სანამ მათი აწყობა მოხდება შაქრიან ნივთიერებაში, რომელსაც მცენარე იყენებს შენახული ენერგიის სახით.

ფოტონები მზის შუქზე უზრუნველყოფს ენერგიას, რომელიც საჭიროა ფოტოსინთეზის წარმოსაქმნელად. მცენარე ამ ფოტონებს იპყრობს სინათლის შთამნთქმელი პიგმენტებით, როგორიცაა ქლოროფილი და კაროტინოიდები. ეს პიგმენტები ასევე პასუხისმგებელია მცენარეთა მწვანე ფოთლებზე. ქლოროფილი და კაროტინოიდები ეფექტურად არ ითვისებენ მწვანე ან ყვითელ შუქს ფერის სპექტრიდან. შედეგად, ეს ფერები ფოთლებისგან მოშორებით აისახება, რაც მათ თვალში მწვანედ გამოიყურება.

მცენარეები ნახშირორჟანგს ჰაერიდან ითვისებენ მცირე ზომის ღიობებით, რასაც ეწოდება ეპიდერმისის ან გარეთა ქსოვილის შრის სტომატები. ეს მიკროსკოპული სტომატური ფორები იხსნება და იკეტება, რადგან მცენარის მოთხოვნილებები ნახშირორჟანგის შთანთქმისგან ჟანგბადის და წყლის გამოდევამდე შეიცვლება. ნახშირორჟანგი იმყოფება ატმოსფეროში ცხოველების სუნთქვის დროს, ასევე ორგანული ნივთიერებების დაშლის შედეგად.

მას შემდეგ, რაც ყველა საჭირო ინგრედიენტი მოვა, მცენარე ცრემლებს წყლის ნაწილს, რომელიც მან ფესვების საშუალებით შეიწოვა და ნახშირორჟანგი, რომელიც ატმოსფეროდან მიიღო. მთელი რიგი ქიმიური რეაქციები და მზის ენერგია ახდენს მოლეკულების დაშლას. ქიმიური რეაქციების კიდევ ერთი სერია, ისევ მზის ენერგიის გამოყენებით, ატომებს აწყობენ გლუკოზის მოლეკულებად. მცენარე ინახავს ამ უბრალო შაქრის უმეტესი ნაწილს ზრდისთვის და მცირედ მოიხმარს ფოტოსინთეზის დროს.

ჟანგბადი არის ფოტოსინთეზის სუბპროდუქტი. მცენარეს არ სჭირდება ჟანგბადის მოლეკულები, ამიტომ ისინი სტომატოზების საშუალებით გამოიდევნება. მცენარეების მიერ გამოდევნილი ჟანგბადი ჰაერში შედის ცხოველებისა და აერობული ბაქტერიების შესასუნთქად.

ცხოველური უჯრედები ჟანგბადს იყენებენ პროცესისთვის, რომელსაც ჟანგვა ეწოდება. დაჟანგვა სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია საკვების მოლეკულების დაშლისთვის, გლუკოზის მოლეკულების მოსაპოვებლად. შემდეგ სხეული იყენებს გლუკოზას, როგორც ენერგიის წყაროს კრიტიკული მეტაბოლური პროცესებისათვის, რომლებიც აწვება სხეულს.

იმის სანახავად, რომ ჟანგბადი მოქმედ მცენარეებს ააქვთ მცენარის მწვანე ფოთოლი, მოათავსეთ იგი ჭიქა წყალში და დატოვეთ მზეზე რამდენიმე საათის განმავლობაში. როდესაც დაბრუნდებით, ნახავთ, რომ პატარა ჰაერის ბუშტები ჩამოყალიბდა ფოთოლზე და მინის გარშემო. შეიძლება დაგჭირდეთ გამადიდებელი შუშა, რომ კარგად გამოიყურებოდეთ.