חמצן: רעל לצמחי מים ?
האם היווצרות בועות סביב הצמח הנו תסמין להרעלה ?
האם חמצן מפריע לתהליך הפוטוסינתזה ?במאמר זה התזה של "Hanns-Jurgen Krause" בה מוכח כי חמצן אינו מזיק להתפתחות של צמחי מים תבחן בקפידה.התזה הזאת קודמה על-ידי H.J.Krause במהלך פנייתו ל- "ועדה הבינלאומית של מחזיקי האקווריומים" בפברואר 1988 ב"מונקו".נושא זה היה נתון למחלוקת בין מחזיקי האקווריומים לאורך שנים.למרות הזמן הרבה שעבר מאז פרסום המאמר, המחלוקת לא הובאה למנוחה. לכן המחברים "Olaf Deters" ו- "Gerd Kassebeer" התעמקו בנושא, קראו ספרים, פנו למומחים, אספו והעריכו את כל העובדות והטיעונים במטרה לבסס את התזה של H.J. Krause.
פוטו-סינתזה מפיקה חמצן
התגובה החשובה ביותר בטבע היא שינוי הצורה של אנרגית האור לאנרגיה כימית.
אנרגית אור
מים + פחמן דו-חמצני = פחמימה + חמצן
במהלך תהליך זה פחמימה וחמצן מיוצרים מדו תחמוצת הפחמן, אנרגית מים ואור.הנוסחה לעיל היא פישוט גס של תהליך מורכב, היא מסבירה בכל אופן שחמצן מהווה אחד מהתוצרים הסופיים אשר "נזרק" מהצמח במטרה לא להפריע לתהליך הפוטו-סינתזה.* פחמימה היא לדוגמא: סוכר, עמילן, צלולוזה.
אנזים בעל שני תפקידים
בתהליך הפוטו-סינתזה אנזים בשם " ribulose biphosphate carboxylase" קושר פחמן דו-חמצני (CO2) במבנה של פחמימה.אם היחס של חמצן לפחמן דו-חמצני הוא גבוה מאוד בתוך המבנה של התא אנזים זה יתפקד בנוסף כמחמצן ובאופן חלקי ימיר תוצר הנמצא בשלב ביניים בחזרה לפחמן דו-חמצני.תגובה כימית זו נקראת "הנשמה אורית" (photorespiration) משום שתגובה זו תיווצר אך ורק בחשיפה לאור.
תגובה זו נתגלתה על-ידי "ורבורג" בשנת 1920.* ורבורג – אוטו היינריך,1833-1970 פיסיולוג גרמני זוכה פרס נובל לרפואה לשנת 1931.מחקרים גילו שתהליך זה יקרה בייחוד תחת חשיפה מוגברת לאור או כאשר יש מחסור בפחמן דו חמצני. לעומת זאת גידול באספקת הפחמן הדו-חמצני אמורה להפחית או להגביל את התהליך.התפקוד הכפול של האנזים מפוקח על-ידי היחס של חמצן לפחמן דו-חמצני וריכוזם. אם קיימת אספקה עודפת של חמצן בתוך התא ה- ribulose biphosphate לא יגיב עם הפחמן הדו חמצני אלא עם חמצן במקום. במקרה של תוספת קטנה מעל הנדרש של חמצן ה"Photorespiration" לא יהווה תפקיד חשוב.במהלך ה- Photorespiration הצמח מייצר פחמן דו-חמצני אשר בתורו יכנס לתהליך הפוט-סינתזה.חלק מתהליך מורכב זה המתואר בקווים כלליים למעלה, יכול לתואר בצורה נוספת:
ribulose biphosphate + oxygen = carbohydrates + carbon dioxide
ניתן להעריך כי שיעור חילוף החומרים של תהליך כימי תחרותי זה לא יגדל מעבר ל- 100% שיעור של משוואה זו, זאת משום שהפחמימה מיוצרת בתהליך הפוטו-סינתזה תצרוך ומהירות ובאופן אחר,כל זאת במקום להיכנס שוב למעגל.
חמצן לא יכול להיכנס בעזרת פימפום וזאת משום שהלחץ החלקי של החמצן ב"כלורופלסט" נחשב גבוה יותר תחת חשיפה לאור מאשר מחוץ לצמח. המשוואה של השיווי משקל / היציבות בין תגובה ראשית למשנית תתפתח. משוואה זו בעיקר מוגדרת על-ידי זרימה פנימה של פחמן דו חמצני אך בנוסף גם בעזרת הזרימה החוצה של החמצן, הואיל והקליטה של החמצן לא תיקח תפקיד בכלל.
צמח מסוג: Althernantheraכאשר אנו מסתכלים על הצמח אנו יכולים להבין דבר אחד על בטוח:הצמח הוזן כראוי.צמח מסוג: Eusteralis stellata
גם צמח זה בכדי לגדול כראוי זקוק לתנאי מחיה אופטימליים.
חמצן רעיל בהתאם לספרות מקצועית העוסקת בתגובות כימיכליות של חמצן, לדוגמא: רדיקלים של חמצן יכולים לגרום נזק בתוך ה"כלורופלסט".רצף של תגובות מכאניות מפיגות סכנה זו מתוצרים מסוכנים.פוטורספירציה, כמתואר למעלה, יכולה גם לתפקד כמנגנון הגנתי, אשר מגן על הצמח מאספקת יתר של חמצן, במקרה זה חמצן מופק על-ידי הצמח בעצמו !תגובה אשר תבוא אחר כך תוביל להתהוות של חומצות אמיניות. ישנם שחושדים שאנו מודאגים כאן משרידים של תקופה פרה היסטורית.מומחים לעומת זאת לא בטוחים אילו מתפקידים הפוטורספירציה יותר רלבנטיים או בעלי ערך.
תחלופת גזים בין צמחייה והמים הסובבים אותם
בצמחים יבשתיים הפה של הצמח מהווה תפקיד חשוב בחילופי הגזים עם האוויר.
הוסף רשומת תגובה