מהי פוטוסינתזה?
פוטוסינתזה היא תהליך המתרחש בצמחים ובאורגניזמים אחרים להמרת אנרגיית אור לאנרגיה כימית. אנרגיה כימית זו מאוחסנת בצורה של מולקולות סוכר, המשמשות את האורגניזם לצמיחה והתפתחות. פוטוסינתזה חיונית לכל החיים על פני כדור הארץ, שכן היא מקור האנרגיה העיקרי עבור צמחים ואורגניזמים אחרים. תהליך הפוטוסינתזה מתרחש בשני שלבים: התגובות תלויות האור ומחזור קלווין. בתגובות תלויות האור, אנרגיית האור נספגת על ידי מולקולות הכלורופיל ומומרת לאנרגיה כימית. אנרגיה זו משמשת לאחר מכן לייצור ATP (אדנוזין טריפוספט) ו-NADPH (ניקוטינאמיד אדנין דינוקלאוטיד פוספט). ה-ATP וה-NADPH משמשים לאחר מכן במחזור קלווין לייצור מולקולות סוכר.
היכן מתרחשת פוטוסינתזה בתא הצמח?
פוטוסינתזה מתרחשת בכלורופלסטים של תא הצמח. כלורופלסטים הם אברונים המצויים בתאים של צמחים ואורגניזמים פוטוסינתטיים אחרים. הם אחראים לייצור אנרגיה באמצעות פוטוסינתזה.כלורופלסטים מכילים מספר מרכיבים החיוניים לפוטוסינתזה. אלה כוללים thylakoids, שהם שקים פחוסים המכילים מולקולות כלורופיל, ו-stroma, שהוא החלל המלא בנוזל בין ה-thylakoids. התילקואידים מכילים את מתחמי קציר האור, הסופגים אנרגיית אור וממירים אותה לאנרגיה כימית. הסטרומה מכילה את האנזימים ומולקולות אחרות הנחוצות למחזור קלווין.
תהליך הפוטוסינתזה
ניתן לפרק את תהליך הפוטוסינתזה לשלושה שלבים: ספיגת אור, המרת אנרגיה וייצור סוכר. בשלב הראשון, אנרגיית האור נספגת בקומפלקסים של קצירת האור בתילקואידים. אנרגיה זו מומרת לאחר מכן לאנרגיה כימית בצורה של ATP ו-NADPH. בשלב השני, ה-ATP וה-NADPH משמשים במחזור קלווין לייצור מולקולות סוכר. תהליך זה מתרחש בסטרומה של הכלורופלסט. בשלב השלישי, מולקולות הסוכר משמשות את הצמח לצמיחה והתפתחות.
טבלה: תהליך פוטוסינתזה
| שלב | מקום | תהליך |
|---|---|---|
| 1 | תילקואידים | קליטת אור והמרת אנרגיה |
| 2 | סטרומה | מחזור קלווין וייצור סוכר |
| 3 | תא צמחי | גדילה והתפתחות |
לסיכום, פוטוסינתזה מתרחשת בכלורופלסטים של תא הצמח. התהליך כולל קליטת אנרגיית אור, הפיכת אנרגיה זו לאנרגיה כימית וייצור מולקולות סוכר. מולקולות הסוכר הללו משמשות אז את הצמח לצמיחה והתפתחות.
