אור בצמחים ירוקים

אור בצמחים ירוקים  \  אהוד קלפון

האור הכרחי לקיומם של צמחים ירוקים, המהווים בסיס רחב לפירמידת המזון. הם קולטים אנרגיה מהשמש, אוגרים אותה ומעבירים אותה ליצורים חיים. אנרגיית האור מאפשרת לצמח הירוק להפוך חומרים אנאורגניים (מים ופחמן דו חמצני) עניים באנרגיה, לחומרים אורגניים (פחמימות) עשירים באנרגיה.
בתהליך הפוטוסינתזה נוצרים סוכרים ברקמות הצמח הירוק ומולקולות חמצן הנפלטות לאוויר.
הרביבורים ניזונים מצמחים, וקולטים את האנרגיה מהפחמימות שנוצרו בהם בתהליך הפוטוסינתזה. מייצרי המזון האורגני נקראים אוטוטרופים וצרכני המזון, כגון בעלי חיים שאינם מסוגלים ליצרו, נקראים הטרוטרופים.
מכאן שבסיס פירמידת המזון מורכב מאוטוטרופים (צמחים ירוקים), שמעליה נמצאת שכבה יותר צרה המורכבת מבעלי חיים צמחוניים או הרביבורים. בשכבה היותר צרה שמעל, נמצאים בעלי חיים אוכלי בשר הנקראים קרניבורים. אפשר לראות את זה גם כשרשרת של העברת אנרגיה מהשמש לצמחים הירוקים, להרביורים ולקרניבורים, או כשרשרת מזון.

נוסחת הפוטוסינתזה היא: 6CO2 + 6H2O-------C6H12O6 + 6O2 .  האור הלבן, מורכב למעשה מכל צבעי הספקטרום (שהם צבעי הקשת) שהעין שלנו מסוגלת לראות. קרני האור הפוגעות בטיפת מים (או בפריזמה- מנסרה), נשברות ומוחזרות. קרני השמש פוגעות בטיפת המים כשהן מקבילות, מיד נשברות וחלק מהאור המוחזר מגלה את צבעי הקשת בענן (שהם צבעי הספקטרום). אלה הצבעים לפי סדר הופעתם בספקטרום האור, מהגלים הארוכים עד לגלים הקצרים: אדום, כתום, צהוב, ירוק, כחול, סגול.

כשמסתכלים על הקשת, קרני השמש תמיד בגב והקשת נמצאת לפנים. אי אפשר למשל להתקרב לקשת כי מיקומה הוא יחסי לצופה. אם מסתכלים על הקשת מגובה המטוס, היא נראית כמעגל שלם ומהקרקע היא נראית כקשת. הצבעים שאנו רואים בטבע הם אורכי גל החוזרים מגופים שונים אלינו. למשל הצמח נראה ירוק כי הוא מחזיר את האור הירוק שבספקטרום האור, ובולע את יתר הצבעים.
הנה סדר הספקטרום האלקטרומגנטי, מהגלים הארוכים, עד לגלים הקצרים. 
 ספקטרום האור,  הוא המקטע היחיד בספקטרום האלקטרומגנטי, שעין האדם יכולה לראות.  
גלי רדיו,  יש ביניהם הבדלים גדולים באורך הגלים, מסנטימטרים אחדים עד למטרים. 
 מיקרוגל, הם גלים קצרים, המשמשים במחקרי החלל וגם בשימוש הביתי.  אינפרה אדום, הן קרניים  הנמצאות בשימוש במערכות לראיית לילה.  אולטרה סגול, הן קרני שמש קצרות וחודרניות לעור האדם. האטמוספרה של כדור הארץ חוסמת את רוב הקרניים האולטרה סגוליות, שעלולות לגרום לכוויות ולסרטן עור.  קרני X (רנטגן), הן קרניים קצרות מאוד ומסוכנות, המשמשות ברפואה לצילומי חלקי הגוף הפנימיים.  קרני גמה, הן הקרניים הקצרות ביותר, עם האנרגיה הגבוהה ביותר, בספקטרום האלקטרומגנטי.

קליטת אנרגיית אור על ידי הצמח הירוק, נעשית בתוך הכלורופלסטים הנמצאים בתאים. הכלורופיל שהוא הצבע הירוק בצמח, הוא הפיגמנט העיקרי הקולט את האור. גלי האור הפוגעים בכלורופיל, גורמים לאלקטרונים שבו, לקפוץ לרמת אנרגיה גבוהה יותר, ובסוף התהליך של שרשרת פעולות פיזיולוגיות, הופכת אנרגיית האור לאנרגיה כימית.

בתוך הכלורופלסטידות יש גם פיגמנטים של כתום, צהוב ואדום הבולטים רק בתקופת השלכת כאשר נפסק היצור של הכלורופיל המאפיל עליהם בעלים הירוקים. אנרגיית האור הופכת לאנרגיה כימית, השמורה בתוך הפחמימות (סוכרים) שהצמח מייצר בתהליך הפוטוסינתזה.

צמחים הגדלים ללא אור או באור חלש, אינם מייצרים כלורופיל. צמחים אלה הם ארוכים וחיוורים ועליהם קטנים. ללא ייצור כלורופיל לא מתבצע תהליך הפוטוסינתזה ולצמח אין מזון אורגני (גלוקוזה). גם צמחי צל זקוקים למנות אור כדי ליצור סוכרים. בשלכת הסתיו, מתגלים לעין הצבעים האדומים, הצהובים והכתומים שהיו חבויים בתוך הכלורופלסטידות שבתאי רקמות העלה. 

בתהליך הפוטוסינתזה נוצר חמצן על ידי פרוק מולקולות המים בעזרת אנרגיית אור. למעשה היצורים ההטרוטרופים, אינם יכולים להתקיים בכדור הארץ ללא הצמחים הירוקים שהם אוטוטרופים המייצרים מזון ומעבירים את האנרגיה הטמונה בהם לקיומם של יתר האורגניזמים.

 

 

 

 

 

 

                                                                

 

 

 

 

 

 


Comments