פוטוסינתזה ללא כלורופיל - האם צמחים ללא עלים יכולים לעשות פוטוסינתזה

2024 מְחַבֵּר: Chloe Blomfield | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-15 23:54

תהיתם פעם איך צמחים שאינם ירוקים עושים פוטוסינתזה? פוטוסינתזה של צמחים מתרחשת כאשר אור השמש יוצר תגובה כימית בעלים ובגבעולים של צמחים. תגובה זו הופכת פחמן דו חמצני ומים לצורת אנרגיה שיכולה לשמש יצורים חיים. כלורופיל הוא הפיגמנט הירוק בעלים הלוכד את אנרגיית השמש. הכלורופיל נראה ירוק בעינינו מכיוון שהוא סופג צבעים אחרים של הספקטרום הנראה ומשקף את הצבע הירוק.

איך צמחים שאינם ירוקים עושים פוטוסינתזה

אם צמחים דורשים כלורופיל כדי להפיק אנרגיה מאור השמש, זה הגיוני לתהות אם פוטוסינתזה ללא כלורופיל יכולה להתרחש. התשובה היא כן. פוטופיגמנטים אחרים יכולים גם להשתמש בפוטוסינתזה כדי להמיר את אנרגיית השמש.

צמחים בעלי עלים אדומים-סגולים, כמו מייפל יפני, משתמשים בפוטופיגמנטים הזמינים בעליהם לתהליך הפוטוסינתזה של הצמח. למעשה, אפילו לצמחים ירוקים יש את הפיגמנטים האחרים האלה. תחשוב על עצים נשירים שמאבדים את העלים שלהם בחורף.

כשהסתיו מגיע, העלים של עצים נשירים עוצרים את תהליך הפוטוסינתזה של הצמח והכלורופיל נשברמטה. העלים כבר לא נראים ירוקים. הצבע מהפיגמנטים האחרים הללו הופך לעין ואנו רואים גוונים יפים של צהובים, כתומים ואדומים בעלי הסתיו.

יש הבדל קל, עם זאת, באופן שבו עלים ירוקים לוכדים את אנרגיית השמש וכיצד צמחים ללא עלים ירוקים עוברים פוטוסינתזה ללא כלורופיל. עלים ירוקים סופגים את אור השמש משני הקצוות של ספקטרום האור הנראה. אלו הם גלי האור הכחול-סגול וכתום-אדמדם. הפיגמנטים בעלים שאינם ירוקים, כמו המייפל היפני, סופגים גלי אור שונים. ברמות אור נמוכות, עלים לא ירוקים פחות יעילים בללכוד את אנרגיית השמש, אבל בצהריים כשהשמש היא הכי בהירה, אין הבדל.

האם צמחים ללא עלים יכולים לעשות פוטוסינתזה?

התשובה היא כן. לצמחים, כמו לקקטוסים, אין עלים במובן המסורתי. (הקוצים שלהם הם למעשה עלים שעברו שינוי.) אבל התאים בגוף או ב"גבעול" של צמח הקקטוס עדיין מכילים כלורופיל. לפיכך, צמחים כמו קקטוסים יכולים לספוג ולהמיר אנרגיה מהשמש באמצעות תהליך הפוטוסינתזה.

כמו כן, גם צמחים כמו טחבים ועצי כבד עושים פוטוסינתזה. טחבים ודברי כבד הם בריאופיטים, או צמחים שאין להם מערכת כלי דם. לצמחים האלה אין גבעולים, עלים או שורשים אמיתיים, אבל התאים שמרכיבים את הגרסאות המשוונות של המבנים האלה עדיין מכילים כלורופיל.

האם צמחים לבנים יכולים לעשות פוטוסינתזה?

לצמחים, כמו סוגים מסוימים של הוסטה, יש עלים מגוונים עם שטחים גדולים של לבן וירוק. לאחרים, כמו קלדיום, יש בעיקר לבןעלים המכילים מעט מאוד צבע ירוק. האם האזורים הלבנים על העלים של הצמחים הללו מבצעים פוטוסינתזה?

זה תלוי. במינים מסוימים, באזורים הלבנים של העלים הללו יש כמויות לא משמעותיות של כלורופיל. לצמחים אלו יש אסטרטגיות הסתגלות, כגון עלים גדולים, המאפשרות לאזורים הירוקים של העלים לייצר כמויות מספיקות של אנרגיה כדי לתמוך בצמח.

במינים אחרים, האזור הלבן של העלים מכיל למעשה כלורופיל. צמחים אלה שינו את מבנה התאים בעליהם כך שהם נראים לבנים. במציאות, העלים של הצמחים הללו מכילים כלורופיל ומשתמשים בתהליך הפוטוסינתזה להפקת אנרגיה.

לא כל הצמחים הלבנים עושים זאת. צמח הרפאים (Monotropa uniflora), למשל, הוא צמח רב שנתי עשבוני שאינו מכיל כלורופיל. במקום להפיק את האנרגיה שלו מהשמש, הוא גונב אנרגיה מצמחים אחרים, בדומה לתולעת טפילית שגוזלת חומרים מזינים ואנרגיה מחיות המחמד שלנו.

בדיעבד, פוטוסינתזה של צמחים נחוצה לצמיחת צמחים וגם לייצור המזון שאנו אוכלים. ללא התהליך הכימי החיוני הזה, החיים שלנו עלי אדמות לא היו קיימים.