ფოტოსინთეზი ქლოროფილის გარეშე - შეუძლიათ მცენარეებს ფოთლების გარეშე ფოტოსინთეზი

2024 ავტორი: Chloe Blomfield | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2023-12-15 23:56

ოდესმე გაგიკვირდებათ, როგორ ახდენენ ფოტოსინთეზს მცენარეები, რომლებიც არ არიან მწვანე? მცენარეთა ფოტოსინთეზი ხდება მაშინ, როდესაც მზის სინათლე ქმნის ქიმიურ რეაქციას მცენარეთა ფოთლებსა და ღეროებში. ეს რეაქცია აქცევს ნახშირორჟანგს და წყალს ენერგიის ფორმად, რომელიც შეიძლება გამოიყენოს ცოცხალმა არსებებმა. ქლოროფილი არის მწვანე პიგმენტი ფოთლებში, რომელიც იპყრობს მზის ენერგიას. ქლოროფილი ჩვენს თვალში მწვანედ გვეჩვენება, რადგან ის შთანთქავს ხილული სპექტრის სხვა ფერებს და ასახავს მწვანე ფერს.

როგორ ახდენენ მცენარეები, რომლებიც არ არიან მწვანე ფოტოსინთეზს

თუ მცენარეებს ესაჭიროებათ ქლოროფილი მზისგან ენერგიის წარმოებისთვის, ლოგიკურია გაინტერესებთ შესაძლებელია თუ არა ფოტოსინთეზი ქლოროფილის გარეშე. პასუხი არის დიახ. სხვა ფოტოპიგმენტებს ასევე შეუძლიათ გამოიყენონ ფოტოსინთეზი მზის ენერგიის გადასაქცევად.

მცენარეები, რომლებსაც აქვთ მეწამულ-წითელი ფოთლები, როგორიცაა იაპონური ნეკერჩხალი, იყენებენ ფოტოპიგმენტებს, რომლებიც ხელმისაწვდომია მათ ფოთლებში მცენარეთა ფოტოსინთეზის პროცესისთვის. სინამდვილეში, მწვანე მცენარეებსაც კი აქვთ ეს სხვა პიგმენტები. იფიქრეთ ფოთლოვან ხეებზე, რომლებიც ზამთარში ფოთლებს კარგავენ.

როდესაც შემოდგომა მოდის, ფოთლოვანი ხეების ფოთლები აჩერებენ მცენარეთა ფოტოსინთეზის პროცესს და ქლოროფილი იშლება.ქვემოთ. ფოთლები აღარ ჩანს მწვანე. ამ სხვა პიგმენტების ფერი ხილული ხდება და ჩვენ ვხედავთ ყვითელი, ნარინჯისფერი და წითელი ფერის მშვენიერ ჩრდილებს შემოდგომის ფოთლებში.

არის მცირე განსხვავება, თუმცა, იმაში, თუ როგორ ითვისებენ მწვანე ფოთლები მზის ენერგიას და როგორ განიცდიან მცენარეები მწვანე ფოთლების გარეშე ფოტოსინთეზს ქლოროფილის გარეშე. მწვანე ფოთლები შთანთქავს მზის შუქს ხილული სინათლის სპექტრის ორივე ბოლოდან. ეს არის იისფერი-ლურჯი და მოწითალო-ნარინჯისფერი სინათლის ტალღები. არამწვანე ფოთლებში არსებული პიგმენტები, ისევე როგორც იაპონური ნეკერჩხალი, შთანთქავს სხვადასხვა სინათლის ტალღებს. დაბალი განათების დონეზე, არამწვანე ფოთლები ნაკლებად ეფექტურია მზის ენერგიის აღებაში, მაგრამ შუადღეს, როდესაც მზე ყველაზე კაშკაშაა, განსხვავება არ არის.

შეუძლია მცენარეებს ფოთლების გარეშე ფოტოსინთეზი?

პასუხი არის დიახ. მცენარეებს, ისევე როგორც კაქტუსებს, არ აქვთ ფოთლები ტრადიციული გაგებით. (მათი ეკლები რეალურად შეცვლილი ფოთლებია.) მაგრამ კაქტუსის მცენარის სხეულის ან „ღეროს“უჯრედები კვლავ შეიცავს ქლოროფილს. ამგვარად, მცენარეებს, როგორიცაა კაქტუსები, შეუძლიათ მზის ენერგიის შთანთქმა და გარდაქმნა ფოტოსინთეზის პროცესის მეშვეობით.

ასევე, მცენარეები, როგორიცაა ხავსი და ღვიძლი, ასევე ახდენენ ფოტოსინთეზს. ხავსი და ღვიძლი არის ბრიოფიტები, ანუ მცენარეები, რომლებსაც არ აქვთ სისხლძარღვთა სისტემა. ამ მცენარეებს არ აქვთ ნამდვილი ღერო, ფოთლები ან ფესვები, მაგრამ უჯრედები, რომლებიც ქმნიან ამ სტრუქტურების მოდიფიცირებულ ვერსიებს, კვლავ შეიცავს ქლოროფილს.

შეუძლიათ თუ არა თეთრ მცენარეებს ფოტოსინთეზი?

მცენარეებს, ისევე როგორც ჰოსტას ზოგიერთ სახეობას, აქვთ ჭრელი ფოთლები თეთრი და მწვანე დიდი ფართობებით. სხვებს, როგორიცაა კალადიუმი, ძირითადად თეთრი აქვთფოთლები, რომლებიც შეიცავს ძალიან ცოტა მწვანე ფერს. ამ მცენარის ფოთლებზე თეთრი ადგილები ატარებს ფოტოსინთეზს?

ეს დამოკიდებულია. ზოგიერთ სახეობაში, ამ ფოთლების თეთრ ადგილებში ქლოროფილის უმნიშვნელო რაოდენობაა. ამ მცენარეებს აქვთ ადაპტაციის სტრატეგიები, როგორიცაა დიდი ფოთლები, რომლებიც საშუალებას აძლევს ფოთლების მწვანე უბნებს გამოიმუშაონ საკმარისი რაოდენობის ენერგია მცენარის მხარდასაჭერად.

სხვა სახეობებში, ფოთლების თეთრი ფართობი რეალურად შეიცავს ქლოროფილს. ამ მცენარეებმა შეცვალეს უჯრედის სტრუქტურა ფოთლებში, ამიტომ ისინი თეთრად გამოიყურებიან. სინამდვილეში, ამ მცენარეების ფოთლები შეიცავს ქლოროფილს და იყენებს ფოტოსინთეზის პროცესს ენერგიის წარმოებისთვის.

ყველა თეთრი მცენარე არ აკეთებს ამას. მოჩვენება მცენარე (Monotropa uniflora), მაგალითად, არის ბალახოვანი მრავალწლიანი, რომელიც არ შეიცავს ქლოროფილს. მზისგან საკუთარი ენერგიის გამომუშავების ნაცვლად, ის იპარავს ენერგიას სხვა მცენარეებისგან, ისევე როგორც პარაზიტული ჭია ართმევს საკვებ ნივთიერებებს და ენერგიას ჩვენი შინაური ცხოველებისგან.

რეტროსპექტივაში, მცენარეთა ფოტოსინთეზი აუცილებელია მცენარის ზრდისთვის და ასევე იმ საკვების წარმოებისთვის, რომელსაც ჩვენ ვჭამთ. ამ არსებითი ქიმიური პროცესის გარეშე ჩვენი სიცოცხლე დედამიწაზე არ იარსებებდა.