Jak komórki roślinne wytwarzają i magazynują energię?

picture of Tina Carter
picture of Prof. Samuel Fitzgerald, Ph.D.
Prof. Samuel Fitzgerald, Ph.D.
Opublikowano:
Zaktualizowano:

Komórki roślinne wytwarzają energię poprzez dwa główne procesy, które działają razem. Fotosynteza zachodzi w chloroplastach i wykorzystuje światło słoneczne do produkcji cukru. Oddychanie odbywa się w mitochondriach i rozkłada cukier na paliwo. Twoje rośliny uruchamiają oba systemy przez całą dobę, aby żyć i rosnąć.

Produkcja energii w komórce roślinnej rozpoczyna się, gdy światło trafia na chloroplasty w liściach. Specjalne białka wychwytują energię świetlną i rozbijają cząsteczki wody. To tworzy nośniki energii zwane ATP i NADPH. Chloroplast wytwarza 80 milionów tych cząsteczek na sekundę, gdy słońce świeci jasno. Kiedy po raz pierwszy poznałem tę liczbę, byłem oszołomiony.

Te ATP w komórkach roślinnych napędzają kolejny etap produkcji cukru. Twoja roślina używa 3 ATP i 2 NADPH, aby wychwycić jedną cząsteczkę dwutlenku węgla z powietrza. Potrzeba sześciu takich cykli, aby zbudować jedną cząsteczkę cukru. Twoje rośliny robią to miliony razy na minutę we wszystkich liściach. Cukier przechowuje energię słoneczną w postaci chemicznej do późniejszego wykorzystania.

Fotosynteza i oddychanie działają jako zespół wewnątrz Twoich komórek. Cukier wytworzony w chloroplastach przemieszcza się do mitochondriów na kolejny etap. Twoje komórki roślinne zawierają od 300 do 450 mitochondriów każda. Te rozkładają cukier i uwalniają zmagazynowaną energię jako ATP. Dzieje się to przez całą dobę, nawet gdy słońce zachodzi i rośliny pozostają w ciemności.

Każdy nadmiar cukru, którego roślina nie potrzebuje od razu, zamienia się w skrobię do przechowywania. Ziarna skrobi można znaleźć upakowane w pewnych komórkach korzeni i łodyg. Kiedyś przekroiłem ziemniaka i dodałem jodynę, żeby pokazać to moim dzieciom. Ciemnofioletowy kolor ujawnia całą zmagazynowaną skrobię w środku. Twoja roślina sięga po te rezerwy, gdy światła jest mało lub wzrost przyspiesza wiosną.

Ten system energetyczny wiąże się ze sposobem pielęgnacji ogrodu. Więcej światła słonecznego oznacza więcej fotosyntezy i szybszy wzrost roślin. Dobra gleba dostarcza korzeniom minerałów potrzebnych do budowy białek wytwarzających ATP. Woda utrzymuje cały system w ruchu, ponieważ fotosynteza zaczyna się od rozbijania H2O.

Obserwuj swoje rośliny pod kątem oznak spowolnienia produkcji energii. Blade liście sugerują, że chloroplasty potrzebują więcej światła. Słaby wzrost oznacza, że równowaga energetyczna przechyliła się w złą stronę. Daj swoim roślinom to, czego potrzebują, a ich maleńkie fabryki energii wynagrodzą Ci to silnym, zdrowym wzrostem przez cały sezon.

Przeczytaj cały artykuł: Budowa komórki roślinnej: Kompleksowy przewodnik

Czytaj dalej