יום שבת, 16 באוקטובר 2010

פוטוסינתזה, מאת אלמוג

בס"ד
פוטוסינתזה (פוטו= אור, סינתזה=הרכבה) היא תהליך של יצירת חומרים אורגניים מחומרים אנאורגנים (פחמן דו-חמצני שהצמחים קולטים מהאוויר, ומים שהצמחים קולטים בשורשיהם), בעזרת אנרגיית האור. פוטוסינתזה מתבצעת בצמחים בעלי כלורופיל, בחיידקים וחד תאיים נוספים.
מקור האנרגיה בתהליך זה הוא אנרגיית האור, והיא נקלטת בכלורופיל - הצבען הירוק שבצמחים. מכיוון שבטבע מקור האנרגיה של תהליך הפוטוסינתזה הוא אור השמש - בטבע הוא יכול להתקיים רק בשעות היום.
התוצר של תהליך הפוטוסינתזה הוא חומר אורגני - סוכר (גלוקוז), וכן עודפי חמצן שנפלטים אל הסביבה.
האורגניזמים המבצעים פוטוסינתזה ("פוטוסינתטיים")  לא נזקקים לתרכובות אורגניות כלשהן ממקור חיצוני (מזון) כדי להפיק אנרגיה ובכדי לייצר את התרכובות האורגניות המרכיבות את תאיהם. מכיוון שאת הסוכר מפיקים האוטוטרופים באמצעות ניצול אנרגיית אור, שמקורה בדרך כלל בקרינת השמש; את התרכובות האורגניות מפיקים האוטוטרופים באמצעות ניצול הפחמן הדו-חמצני שנמצא באוויר ומים שנמצאים בסביבתם. האוטוטרופים מסוגלים לגרום לפחמן הדו-חמצני להתרכב עם מים ליצירת גלוקוז (סוכר).
תהליך הפוטוסינתזה הוא הבסיס לקיומם של כמעט כל היצורים החיים על פני כדור הארץ, מכיוון שהאוטוטרופים הם היצורים היחידים שמסוגלים לייצר תרכובות אורגניות (גלוקוז) מתרכובות אי-אורגניות (פחמן דו-חמצני ומים), התרכובות האורגניות שמייצרים הצמחים מגיעים אל היצורים ההטרוטרופים כשאלו אוכלים צמחים או אוכלים יצורים צמחוניים. יצורים המבצעים פוטוסינתזה הם, מקור המזון עבור רוב היצורים החיים.
אנרגיית האור, הנקלטת בכלורופיל ובפיגמנטים פוטוסינתטיים אחרים, מותמרת לאנרגיה כימית (ATP) - זהו שלב התלוי באור. האנרגיה המופקת מה ATP מנוצלת לחיזור CO2 לפחמימה באמצעות אנזימים שונים - זהו שלב שאינו תלוי באור, כלומר יכול להתבצע גם באור וגם בחושך.
מולקולות חמצן מיוצרות בפוטוסינתזה כתוצר לוואי. הצמחים ושאר היצורים הפוטוסינתטיים פולטים את החמצן אל הסביבה. לעובדה זו חשיבות אבולוציונית רבה: בזכות הופעת היצורים הפוטוסינתטיים על פני כדור הארץ לפני כשלושה מיליארד שנה החל בהדרגה שיעור החמצן באטמוספירה לעלות. במרוצת הדורות התפתחו יצורים המסוגלים לנצל את החמצן עצמו לשם הפקת אנרגיה; אלו הם היצורים הארוביים, הכוללים את היצורים המפותחים ביותר, ובהם האדם.

2 תגובות:

  1. אלמוג, נהניתי לקרוא את הקטע שכתבת שמלמד אותנו על הפוטוסינתזה. הצגת את מקום התהליך החשוב הזה במערך הכללי של החיים על כדור הארץ וזהו היבט חשוב מאד. רק תיקנתי את פרטי התהליך ותוסיפי את המקור בו השתמשת. הרשומה שלך עוזרת להבין את התהליך ואת חשיבותו לכולנו. תודה! גילמור

    השבמחק