როგორ ინახავენ მცენარეები ენერგიას ფოტოსინთეზის დროს?

ფოტოსინთეზი წარმოადგენს მცენარეთა პროცესს და წყალმცენარეების გამოყენებას მსუბუქი ენერგიის ქლოროპლასტებში შაქრის სახით შენახულ ქიმიურ ენერგიად გადასაქცევად - მცენარეთა უჯრედებში ნაპოვნი ენერგიის ქარხნები. მცენარეებს მხოლოდ ნახშირორჟანგი და წყალი სჭირდებათ ფოტოსინთეზის მუშაობისთვის. ქლოროპლასტები სავსეა ქლოროფილით, ფოტოსინთეზის მწვანე პიგმენტით, რაც მცენარეს სინათლის ათვისებაში ეხმარება. ფოტოსინთეზის დროს შენახული ენერგია იწყებს ენერგიის და ნახშირბადის დინებას კვების ჯაჭვის ქვემოთ.

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

მას შემდეგ, რაც მცენარეები მზის სინათლეს ენერგიად გადააქცევენ, ენერგიის მოლეკულები ხელს უწყობენ საწვავის შაქარს აქცევს მცენარეთა ენერგეტიკულ ქარხნებში, ფოთლებში ნაპოვნი ქლოროპლასტები. ფოტოსინთეზისა და სუნთქვის პროცესით მცენარეები წარმოქმნიან გლუკოზას ან შაქარს და ჟანგბადს.

ფოტოსინთეზის აღმწერი ფორმულაა 6CO2 + 6H20 + სინათლის ენერგია = C6H1206 + 602. რას ნიშნავს ეს ქიმიური განტოლება არის ის, რომ ფოტოსინთეზი აერთიანებს სინათლის ენერგიას ექვს მოლეკულასთან ნახშირორჟანგი და ექვსი მოლეკულა წყალი, რათა წარმოიქმნას ექვსი მოლეკულა ჟანგბადი და ერთი მოლეკულა შაქარი.

ფოტოსინთეზი იყოფა ორ მთავარ ეტაპად: სინათლის რეაქცია და ბნელი რეაქცია. მსუბუქი რეაქცია გარდაქმნის სინათლის ენერგიას ადენოზინტრიფოსფატად, მთელი ცხოვრების ენერგეტიკულ ვალუტად და ნიკოტინამიდში ადენინის დინუკლეოტიდის ფოსფატი, რომლებიც ორივე ხდება ენერგიის მატარებელი მოლეკულები, რომლებიც საჭიროა ბნელი ეტაპისთვის ან ფოტოსინთეზი. ეს ეტაპი ხდება ფარისებრი ჯირკვლის მემბრანაში, ქლოროპლასტების შიგნით ნაპოვნი მემბრანაში.

ბნელ რეაქციაში გამოყენებულია ATP და NADPH, რომლებიც შექმნილია სინათლის რეაქციაში, ნახშირორჟანგის შაქრად გარდაქმნის მიზნით. ეს ეტაპი ხდება მცენარის სტომატოლოგიაში სიბნელეში. ამ ეტაპზე მთავარ ციკლს ეწოდება კალვინის ციკლი, რომელიც შედგება სამი ეტაპისგან. პირველი ეტაპი, რომელსაც ასევე ნახშირბადის ფიქსაციის ფაზა ეწოდება, არის ნახშირორჟანგის შერწყმა რიბულოზას ბისფოსფატთან, ხუთ ნახშირბადოვან შაქართან ერთად. მეორე ეტაპზე ATP ეხმარება პირველი ეტაპის პროდუქტის შაქრად გადაქცევას. მესამე ეტაპი, ან რეგენერაციის ფაზა კვლავ იყენებს ATP- ს უჯრედში RuBp რეზერვის დონის აღსადგენად, ციკლის დასრულების შემდეგ.

ATP არის მნიშვნელოვანი კომპონენტი ფოტოსინთეზის პროცესში. ბიოლოგები მას სიცოცხლის ვალუტად თვლიან, რადგან უჯრედის ენერგიის საყვარელი წყაროა ყველაფრის გაკეთება, კუნთების მოძრაობიდან სუნთქვის გააქტიურებამდე.

მცენარეები იყენებენ სინათლის ენერგიას ფოტოსინთეზის პროცესის დასაწყებად და ენერგიის შენახვას შაქრებში. სინათლე იყოფა სხვადასხვა ფერებში მათი დამახასიათებელი ტალღის სიგრძეებით თითოეული ტალღის სიგრძით, რომელიც ინდივიდუალური პიგმენტით არის წარმოდგენილი. ქლოროფილი, მცენარის სპეციფიკური პიგმენტი, იღებს ლურჯ და წითელ შუქს, ხოლო კაროტინოიდი, მცენარეთა პიგმენტის სხვა სახეობა, იყენებს ლურჯ-მწვანე შუქის ტალღებს. მწვანე ტალღის სიგრძეები ეფექტურად არ შეიწოვება მცენარეების მიერ და აისახება მცენარის ფოთლებით და ღეროებით, რაც მცენარეებს მწვანედ ხდის.