Transcript תהליכי הזנה בצמחים.

‫• לפני מאות שנים האמינו חוקרי טבע רבים שאת רוב‬
‫החומרים לגדילה ולהתפתחות מקבלים הצמחים‬
‫מהאדמה שבה הם גדלים‪ ,‬כלומר מהמים‪.‬‬
‫• ניסוי ואן הלמונט עמ' (‪)38-40‬‬
‫• מסקנתו של ואן הלמונט הייתה מסקנה מוטעית‪,‬‬
‫כיום ידוע שהחומרים האורגנים שמהם בנויים‬
‫הצמחים‪ ,‬מורכבים מפחמן ומיסודות נוספים‪ ,‬ואילו‬
‫המים מורכבים ממימן וחמצן בלבד‪.‬‬
‫• מנין הגיעו החומרים?‬
‫• צמחים קולטים חומרים בתהליכים שונים מהאוויר‪.‬‬
‫• האוויר הינו תערובת של גזים שונים שעיקרם הם חנקן‪,‬‬
‫חמצן ופחמן דו חמצני‪ .‬מבניהם רק הפחמן הדו חמצני‬
‫יכול לשמש כמקור פחמן לחומרים אורגניים בצמח‪.‬‬
‫צמחי קב' א – האוויר שבצנצנת מכיל‬
‫פחמן דו חמצני‬
‫צמחי קב' ב – האוויר שבצנצנת אינו‬
‫מכיל פחמן דו חמצני‬
‫• הצמחים הוחזקו בתנאים שגרמו לניצול מלאי העמילן שבעלים‪,‬‬
‫כך שבתחילת הניסוי לא היה עמילן בעלים‪.‬‬
‫• הענפים שווים בגודלם‪ ,‬תנאים שווים‪ ,‬מקום מואר‪ ,‬טמפ' ‪.25‬‬
‫הצמחים קולטים את המים והמלחים מהאדמה באמצעות‬
‫השורשים‪ ,‬ואת הפחמן הדו‪-‬חמצני מהאוויר באמצעות העלים‪.‬‬
‫מהחומרים האי‪-‬אורגניים ‪ -‬הפחמן הדו‪-‬חמצני‪ ,‬המים והמלחים‪,‬‬
‫בונים הצמחים את התרכובות האורגניות שבגופם‪.‬‬
‫אנרגיית האור נקלטת ע"י החומר הירוק‪ ,‬הכלורופיל‪ ,‬הנמצא בעלים ובדר"כ‬
‫בגבעולים‪.‬‬
‫בנוכחות ‪:‬‬
‫אור וכלורופיל‬
‫נוצר גלוקוז‬
‫‪C6H12O6‬‬
‫נפלט חמצן‬
‫‪O2‬‬
‫נקלטים ‪:‬‬
‫‪H2O + CO2‬‬
‫הטמעה – התהליך‬
‫שהצמחים קולטים בו‬
‫פחמן דו – חמצני‬
‫מייצרים מזון – סוכר‬
‫גלוקוז ופולטים חמצן‬
‫אל הסביבה ‪ ,‬תוך ניצול‬
‫אנרגיית השמש ‪.‬‬
‫חומרים אורגנים‬
‫ מעגל התזונה‬:‫• משימה‬
http://science.cet.ac.il/science/energy/energy1.asp
‫ריכוז הפחמן הדו‪-‬חמצני‪ :‬אם מעלים את ריכוז הפחמן הדו‪-‬חמצני‪ ,‬שהוא‬
‫אחד מחומרי המוצא של התהליך‪ ,‬עולה קצב הפוטוסינתזה‪.‬‬
‫עצמת האור‪ :‬אנרגיית האור היא המניעה את תהליך הפוטוסינתזה‪ .‬עלייה‬
‫בעצמת האור מגבירה את הפוטוסינתזה‪.‬‬
‫הטמפרטורה‪ :‬עליית הטמפרטורה מזרזת תהליכים כימיים‪ ,‬ובכלל זה את‬
‫התהליכים הקשורים בפוטוסינתזה‪ .‬ואולם‪ ,‬עלייה רבה מדי בטמפרטורה‬
‫עלולה לגרום להרס החלבונים בתאים ולעיכוב התהליכים‪.‬‬
‫כמות המים בקרקע ובצמח ‪ :‬המים משמשים כחומר מוצא בפוטוסינתזה‪,‬‬
‫אך כמויות המים המשתתפות בתהליך זעירות ביותר בהשוואה לכמויות‬
‫המים שהצמח קולט ופולט ביממה‪ .‬לפיכך‪ ,‬ירידה בכמות המים בצמח‬
‫אינה משפיעה ישירות על התהליך‪ .‬המים משפיעים על קצב‬
‫הפוטוסינתזה בעקיפין‪ ,‬באמצעות הפיוניות‪ .‬כאשר פוחתת כמות המים‬
‫בצמח‪ ,‬בשל איבוד מים לסביבה או בשל קליטה מעטה מהקרקע‪ ,‬נסגרות‬
‫הפיוניות שבעלים‪ .‬כך פוחת איבוד המים אך גם יש ירידה בקליטת‬
‫הפחמן הדו‪-‬חמצני החודר דרך הפיונית‪ .‬ירידה בכמות הפחמן הדו‪-‬חמצני‬
‫שבצמח מקטינה את קצב הפוטוסינתזה‪.‬‬
‫נשימה‬
‫פוטוסינתזה‬
‫דרוש חמצן (נקלט)‬
‫החמצן נפלט‬
‫זהה בבע"ח וצמחים‬
‫רק בצמחים‬
‫פירוק גלוקוז לפחמן דו חמצני ומים‬
‫שימוש במים ופחמן דו חמצני ליצירת‬
‫גלוקוז וחמצן‬
‫פליטת פחמן דו חמצני‬
‫קליטת פחמן דו חמצני‬
‫כל היצורים‬
‫רק בצמחים‬
‫‪ 24‬שעות ביממה‬
‫בשעות האור (יום)‬
‫למרות השימוש הרב בחמצן נשאר ריכוזו באטמוספירה‬
‫קבוע (‪ ,)21%‬וזאת מכיוון שתהליך הפוטוסינתזה משחרר‬
‫חמצן בכמות שווה לכמות הנצרכת בתהליכי נשימה‬
‫ובתהליכי בעירה שונים‪ .‬תהליך הפוטוסינתזה הוא המקור‬
‫הראשי לחמצן באטמוספירה‪.‬‬
‫• נשימה תאית‬
‫• ‪6H2O + 6CO2‬‬
‫‪C6H12O6 + 6O2‬‬
‫• פוטוסינתזה‬
‫• ‪C6H12O6 + 6O2‬‬
‫‪6H2O + 6CO2‬‬
‫שחרור‬
‫אנרגיה‬
‫השקעת‬
‫אנרגיה‬
‫קשרים כימיים‬
‫אדנין ‪ +‬ריבוז‬
‫‪P‬‬
‫‪P‬‬
‫‪P‬‬
‫אדנוזין‬
‫‪P‬‬
‫‪P‬‬
‫אדנוזין‬
‫כמות האנרגיה המשתחררת‬
‫מפירוק מולקולות ‪ ATP‬מתאימה‬
‫לכמות האנרגיה הנצרכת בתגובות‬
‫רבות בתא‪.‬‬
‫לכן מולקולות ‪ ATP‬מכונות "מטבעות אנרגיה"‬
‫האם בתאים ישנם מאגרי ‪?ATP‬‬
‫לא! כי מולקולות ‪ ATP‬נוצרות‬
‫ומתפרקות בתא כל הזמן!‬
‫במיטוכונדריה מתרחשים תהליכי פירוק‬
‫המספקים אנרגיה לבניית מולקולות ‪TP‬‬