פוטוסינתזה הוא התהליך שבו צמחים, אצות ויצורים חד-תאיים אוטו טרופיים קולטים את אנרגית האור וממירים אותה לאנרגיה כימית האגורה בחומרים אורגניים.

בתהליך הפוטוסינתזה, ממיר הכלורופלסט המצוי בעלה, שש מולקולות של פחמן דו-חמצני (חומר א- אורגני) למולקולה של פחמימה (חומר אורגני) .

C6H12O6 + 6O2 + 6H2O     אור + 1212H2O + 6CO2

הפחמימה הנוצרת משמשת כחומר מוצא ליצירת תרכובות אורגניות רבות כמו  פחמימות מורכבות, שומנים, חלבונים וחומצת גרעין. חומרים אילו בונים את הצמח.

בזכות יכולתם לקיים את תהליך הפוטוסינתזה הפכו הצמחים לבסיס של כל שרשרת המזון.

המים הם המרכיב העיקרי ברקמות הצמחים. המים מצויים בדפנות התאים, בציטופלסמה ובחלולית.  המים דרושים להמסת חומרים ולהובלתם בצמחים, לשמירה על לחץ טורגור ולקיומן של תגובות כימיות. הצמחים חייבים לשמור על מאזן מים תקין, מאחר ומחסור במים עלול להזיק להם.
מאזן מים תקין מוגדר כאשר כמות המים שהצמחים קולטים שווה לכמות המים שהם מאבדים בתהליך הדיות.
תהליך הדיות -טרנספירציה (transpiration)   נעשה  בעיקר דרך הפיוניות הרבות שבעלים הדיות מתבצע כאשר פיוניות הצמחים נפתחות לשם קיום פוטוסינתזה ומולקולות המים מתאדות דרכן.

מה הן הדרכים שבהן אפשר "לתפוס" את אנרגיית השמש, ולעשות אותה זמינה ליצורים החיים?

מהו המנגנון המבטיח "הספקה" סדירה של אנרגיה לתהליכים השונים? 
כיצד משתמשים היצורים החיים באנרגיית השמש?
האם קיימת סכנה שהאנרגיה הנחוצה לקיום היצורים החיים תגמר?
כיצד ייתכן שבמשך מיליוני שנים אורגניזמים צורכים חמצן והחמצן איננו נגמר?

על שאלות אלה ואחרות ננסה לענות ביחידת לימוד זו.

 

הקצב של תהליך הפוטוסינתזה בצמחים תלוי בגורמים בתוך הצמח, וכן בגורמי סביבה שונים.

גורמי הסביבה העיקרים המשפיעים הם:

 1.עוצמת האור: אור השמש הוא מקור האנרגיה הראשוני ליצירת חומרים אורגניים בתהליך הפוטוסינתזה.

  1. 2. ריכוז הפחמן הדו- חמצני . הפחמן הדו- חמצני הוא אחד מחומרי המוצא בתהליך הפוטוסינתזה. בשל היותו חומר מוצא, שינויים בריכוז הפחמן הדו חמצני בסביבת הצמח יכולים להשפיע על קצב הפוטוסינתזה.
  2. 3. טמפרטורה- עליית הטמפרטורה עשויה לזרז את קצב הפוטוסינתזה, כמו שקורה בתהליכים כימיים אחרים. עלייה רבה מדי של הטמפרטורה עלולה לפגוע בתהליכים המתקיימים בצמחים בין השאר בתהליך הפוטוסינתזה.
  3. 4. המים.

המים משמשים כחומר מוצא בפוטוסינתזה, אך כמויות המים המשתתפות ישירות בתהליך הפוטוסינתזה הן נמוכות מאד. ולכן ירידה בכמות המים בצמח אינה משפיעה ישירות על התהליך. השפעת המים על קצב הפוטוסינתזה היא עקיפה: כאשר פוחתת כמות המים בצמח, בשל איבוד מים לסביבה או בשל קליטה מעטה מהקרקע, נסגרות הפיוניות שבעלים. מחד גיסא מופחת איבוד המים אך מאידך גיסא יש ירידה בכמות הפחמן הדו-חמצני החודר דרך הפיוניות.

Back to top