דף הבית » מדריך תהליכים מדעיים » תהליך הפוטוסינתזה – כל מה שחשוב לדעת

תהליך הפוטוסינתזה – כל מה שחשוב לדעת

תהליך הפוטוסינתזה הוא התהליך שבו צמחים ואורגניזמים אחרים משתמשים באור השמש כדי להמיר פחמן דו חמצני ומים לגלוקוז וחמצן. זה היא תגובה כימית המתרחשת בצמחים, אצות וחיידקים מסוימים, אך לא בבעלי חיים או בפטריות. בתהליך זה, אנרגיית האור מהשמש משמשת לייצור מזון (גלוקוז) מפחמן דו חמצני (CO2) ומים (H2O).

צמחים משתמשים בפוטוסינתזה כדי לייצר סוכרים ותרכובות אורגניות אחרות ממים ופחמן דו חמצני. אלו הם אבני הבניין הבסיסיות לצמיחה והתפתחות של צמחים. חמצן הוא תוצר לוואי של פוטוסינתזה, המספק לבעלי חיים חמצן מקיים חיים לנשימה. בפוטוסינתזה, אנרגיה מאור השמש משמשת לייצור גלוקוז וחמצן מפחמן דו חמצני, מים וכמות קטנה של פוספט אנאורגני. את הגלוקוז המיוצר ניתן להמיר לעמילן לאחסון או לעבור מטבוליזם לשחרור אנרגיה.

תהליך הפוטוסינתזה מורכב. זה מתחיל בקליטת אור השמש על ידי כלורופיל בתאי הצמח, מה שיוצר זרימה של אלקטרונים הנקראת שרשרת הובלה של אלקטרונים שיוצרת אדנוזין טריפוספט (ATP). ATP משמש אז כמקור אנרגיה להנעת תהליכים מטבוליים אחרים.

כלורופילים

כלורופילים הם פיגמנטים אורגניים המצויים בצמחים ובציאנובקטריה, הסופגים אור לצורך פוטוסינתזה. הם אחראים לצבע הירוק של צמחים ואצות. צמחים משתמשים בכלורופיל כדי ללכוד אנרגיה מאור השמש וכן כדי לייצר סוכרים מפחמן דו חמצני ומים באמצעות תהליך הנקרא פוטוסינתזה.

המילה כלורופיל באה מהמילים היווניות chloros שמשמעותן “ירוק” ופילון שמשמעותה “עלה”. נעשה שימוש בכלורופיל מאז 1817 כאשר הוא בודד לראשונה על ידי אנרי בראקונוט שהרתיח עלי צמחים מרוסקים עם אשלגן פחמתי (K2CO3) וחומצה גופרתית (H2SO4) לייצור נוזל ירוק. קרוטנואידים הם פיגמנטים אורגניים המצויים בצמחים. קרוטנואידים אחראים לצבעים כתומים, צהובים ואדומים של פרחים, פירות וירקות רבים. צמחים משתמשים בקרוטנואידים כדי ללכוד אנרגיה מאור השמש וכן להכנת סוכרים מפחמן דו חמצני ומים באמצעות תהליך הנקרא פוטוסינתזה. מקור המילה קרוטן מהמילים היווניות קרוטון שמשמעותן “מפרץ”.

פחמן דו חמצני

פחמן דו חמצני הוא גז המשתחרר משריפת דלקים מאובנים, כגון פחם, נפט וגז טבעי. הוא משתחרר גם כאשר שורפים עץ, או כאשר חומר אורגני מתפרק באדמה.

פחמן דו חמצני הוא גז חממה מה שאומר שהוא יכול ללכוד חום באטמוספרה. המשמעות היא שפחמן דו חמצני הופך את כדור הארץ לחמם יותר ממה שהיה בלעדיו.

המקורות הטבעיים של פחמן דו חמצני מאוזנים על ידי מערכות טבעיות שמוציאות את הגז מהאטמוספירה, אך פעילויות אנושיות הגדילו את כמות הפחמן הדו חמצני באטמוספירה לרמות שלא נראו במשך מאות אלפי שנים. זה הוביל לעלייה בטמפרטורות עולמיות ממוצעות ולשינויים באקלים שלנו.