פוטוסינתזה לילדים

בעוד שבני אדם ובעלי חיים אוכלים צמחים ובעלי חיים אחרים כמזון, הצמחים יכולים להכין את מזונם באמצעות אור ובתהליך הנקרא פוטוסינתזה. פוטוסינתזה היא התהליך שבו צמחים מייצרים מזון באמצעות פחמן דו חמצני, מים ואור שמש.

מהי פוטוסינתזה?

פוטוסינתזה עשויה להיות מילה גדולה, אך ניתן לפרק אותה לשתי מילים קטנות יותר: 'צילום' ו'סינתזה '. צילום פירושו אור וסינתזה פירושו להרכיב. התהליך אמנם יכול להיות מסובך, אך ניתן לכתוב אותו פשוט במשוואת המלים הבאה:

• הוראת פוטוסינתזה
• כיצד עובדת חממה?
• 3 ניסויים במגנטים לילדים

איך קורה פוטוסינתזה

פוטוסינתזה קורה בעלים של הצמחים שבהם כלורופלסטים חיים בתאים. יש שני שלבים בפוטוסינתזה . השלב הראשון זקוק לאור והשלב השני לא. לפני שתוכל להבין את תהליך הפוטוסינתזה, עליך להבין יותר על כלורופלסטים.

כלורופלסטים

בדיוק כמו בני אדם, צמחים מורכבים מאלפי תאים. בניגוד לתאים של בעלי חיים, לצמחים יש מבנה מיוחד שנקרא כלורופלסטים איפה שקורה פוטוסינתזה.

כלורופלסטים הם כתמים זעירים בצורת אליפסה שנמצאים בתוך תאי הצמח. לפעמים לתאי הצמח יש רק כמה כלורופלסטים בעוד שאחרים תופסים את כל החלל בתוך התא. לכלורופלסטים שכבות רבות. השכבה החיצונית חלקה ואילו החלק הפנימי של הכלורופלסט מכיל כמה חלקים חשובים.

בתוך הכלורופלסט אוסף של שקים מלאים בכלורופיל שנקרא תילקואידים שצפים בנוזל שנקרא סטרומה. תילקואידים נראים כמו ערימות של לביבות. כלורופיל מעניק לצמחים את צבעם הירוק ועוזר לצמחים לספוג אנרגיה מאור השמש.

שלב ראשון: תגובות תלויות אור

השלב הראשון של הפוטוסינתזה נקרא שלב התגובות התלויות באור. שלב זה קורה בתילאקואידים של כלורופלסטים ויכול לקרות רק כאשר אור השמש זמין.

1. אור השמש פוגע בכלורופיל בכלורופלסטים ומרגש אלקטרונים .
2. האלקטרונים הנרגשים משתחררים מהכלורופיל.
3. מכיוון שאלקטרון אחד פשוט עזב את הכלורופיל, יש להחליפו. מולקולת מים מפוצלת לחמצן (O2) וליון מימן (H +) בתילקואידים.
4. האלקטרונים החופשיים עוברים אז תגובה כימית ליצירה ATP ו- NADPH , שהן שתי מולקולות אנרגיה הדרושות לשלב השני של הפוטוסינתזה.

שלב שני: מחזור קלווין

השלב השני של הפוטוסינתזה, שנקרא מחזור קלווין , מתרחשת בסטרומה של כלורופלסטים. אור השמש אינו נחוץ למחזור קלווין. פחמן דו חמצני ואנרגיה מ- ATP ו- NADPH יוצרים גלוקוז. גלוקוז הוא סוכר פשוט אשר צמחים אוגרים כאנרגיה וניתן להמירו לרכיבים אחרים כמו עמילן ותאית החשובים למבנה התא.

1. פחמן דו חמצני מהאוויר נספג דרך חורים בעלים של הצמח.
2. מולקולת הפחמן הדו-חמצני נקשרת לסוכר פשוט הנקרא RuBP.
3. באמצעות תגובה כימית בת ארבעה שלבים, משולבים מולקולת פחמן דו חמצני ומ RuBP עם ATP ו- NADPH מהשלב הראשון ליצירת מולקולה של גלוקוז.

הסרטון הבא מדגים את התהליך מתחילתו ועד סופו:

פוטוסינתזה חשובה

פוטוסינתזה היא עמוד השדרה של החיים על פני כדור הארץ. בני אדם אינם יכולים לחיות ללא חמצן. צמחי החמצן מייצרים במהלך הפוטוסינתזה משתחררים לאוויר שאנשים נושמים מדי יום. כשאנשים נושמים פנימה חמצן, הם משחררים פחמן דו חמצני. צמחים משתמשים בפחמן דו חמצני בתהליך הפוטוסינתזה. לפיכך, הצמחים אחראים על איזון רמות החמצן והפחמן הדו-חמצני באוויר. בנוסף, ישנם צמחים המאחסנים את הגלוקוז המיוצר במהלך הפוטוסינתזה בפירות ובשורשים. חלק מהפירות והשורשים הללו הם תפוחים, גזר, תותים ואוכלים טעימים אחרים שאנשים נהנים לאכול.