< Return to Video

המפעל הקטן ביותר של הטבע: מחזור קלוון - קאת'י סימינגטון

  • 0:07 - 0:09
    אתם עומדים בפני קערה עצומה
  • 0:09 - 0:12
    של דגני בוקר עתירי אנרגיה.
  • 0:12 - 0:15
    כף מלאה, שתיים, שלוש.
  • 0:15 - 0:18
    במהרה, אתם מונעים על ידי פרץ האנרגיה
  • 0:18 - 0:20
    שמגיע מהארוחה שלכם.
  • 0:20 - 0:23
    אבל איך האנרגיה הגיע לקערה?
  • 0:23 - 0:26
    אנרגיה קיימת בצורות הסוכר
  • 0:26 - 0:28
    שנוצרים על ידי הצמחים מהם הגיעו הדגנים שלכם,
  • 0:28 - 0:30
    כמו חיטה או תירס.
  • 0:30 - 0:33
    כפי שאתם רואים,
    פחמן הוא כימיקל עמוד השדרה,
  • 0:33 - 0:35
    וצמחים מקבלים את המנה שלהם ממנו
  • 0:35 - 0:39
    בצורה של פחמן דו חמצני, CO2,
  • 0:39 - 0:40
    מהאוויר שכולנו נושמים.
  • 0:40 - 0:43
    אבל איך מפעל האנרגיה של הצמח,
  • 0:43 - 0:45
    שממוקם בסטרומה של הכלורופלסט,
  • 0:45 - 0:48
    הופך גז פחמני אחד, כמו CO2,
  • 0:48 - 0:52
    למוצק שש פחמני, כמו גלוקוז?
  • 0:52 - 0:55
    אם אתם חושבים פוטוסינטזה, אתם צודקים.
  • 0:55 - 0:58
    אבל פוטוסינטזה מחולקת לשני שלבים.
  • 0:58 - 1:01
    הראשון, שאוגר אנרגיה מהשמש
  • 1:01 - 1:05
    בצורה של אדנוסין טריפוספר, או ATP.
  • 1:05 - 1:09
    והשני, מעגל קלווין, שלוכד את הפחמן
  • 1:09 - 1:11
    והופך אותו לסוכר.
  • 1:11 - 1:13
    השלב השני הזה מייצג את אחד
  • 1:13 - 1:16
    מקווי היצור הכי ברי קיימא של הטבע.
  • 1:16 - 1:20
    אז עם זה, ברוכים הבאים למפעל הכי קטן בעולם.
  • 1:20 - 1:22
    חומרי הגלם?
  • 1:22 - 1:24
    ערוב של מולקולות CO2 מהאוויר,
  • 1:24 - 1:27
    ומולקולות מורכבות מראש שנקראות
  • 1:27 - 1:30
    ריבולוז ביפוספט, או RuBP,
  • 1:30 - 1:32
    כל אחת מכילה חמישה פחמנים.
  • 1:32 - 1:36
    הזרז? אנזים תעשייתי בשם רוביסקו
  • 1:36 - 1:40
    שמלחים אטום פחמן אחד ממולקולת ה CO2
  • 1:40 - 1:42
    עם שרשרת ה RuBP
  • 1:42 - 1:45
    כדי להרכיב שרשרת ראשונית של שישה פחמנים.
  • 1:45 - 1:48
    היא מתחלקת במהירות לשרשראות קצרות יותר
  • 1:48 - 1:50
    שמכילות שלושה פחמנים כל אחת
  • 1:50 - 1:54
    ונקראת פוספוגליצרטים, או PGA, בקיצור.
  • 1:54 - 1:58
    נכנס ה ATP, וכימיקל נוסף בשם
  • 1:58 - 2:02
    נוקוטינמיד אדנין דינוקלאוטיד פוספט,
  • 2:02 - 2:05
    או פשוט NADPH.
  • 2:05 - 2:08
    ATP, עובד כמו משמן, מספק את האנרגיה,
  • 2:08 - 2:14
    בעוד NADPH מוסיף מימן אחד
    לכל אחת משרשראות ה PGA,
  • 2:14 - 2:15
    משנים אותן למולקולות שנקראות
  • 2:15 - 2:20
    גליצרלדהייד 3 פוספט, או G3P.
  • 2:20 - 2:23
    גלוקוז צריך שישה פחמנים כדי להווצר,
  • 2:23 - 2:25
    עשוי משתי מולקולות של G3P,
  • 2:25 - 2:28
    שבמקרה יש להן שישה פחמנים ביניהם,
  • 2:28 - 2:31
    אז, סוכר כרגע נוצר, נכון?
  • 2:31 - 2:33
    לא בדיוק.
  • 2:33 - 2:36
    תהליך קלווין עובד כמו קו יצור בר קיימא,
  • 2:36 - 2:38
    מה שאומר שה RuBP המקוריים
  • 2:38 - 2:40
    שהתחילו את הדברים בהתחלה,
  • 2:40 - 2:43
    צריכים להווצר מחדש
    על ידי שימוש מחדש בחומרים
  • 2:43 - 2:44
    בתוך התהליך עכשיו.
  • 2:44 - 2:47
    אבל כל RuBP צריך חמישה פחמנים
  • 2:47 - 2:50
    ויצור גלוקוז לוקח שישה.
  • 2:50 - 2:51
    משהו לא מתחבר.
  • 2:51 - 2:54
    התשובה נמצאת בעובדה מדהימה אחת.
  • 2:54 - 2:57
    בעוד היינו ממוקדים בקו היצור היחיד הזה,
  • 2:57 - 3:01
    חמישה אחרים התרחשו באותו הזמן.
  • 3:01 - 3:04
    עם שישה מסועים נעים ביחד,
  • 3:04 - 3:06
    אין רק פחמן אחד שמולחם
  • 3:06 - 3:07
    לכל שרשרת RuBP,
  • 3:07 - 3:12
    אלא שישה פחמנים מולחמים לשש שרשראות RuBP.
  • 3:12 - 3:15
    זה יוצר 12 שרשראות G3P במקום רק שתיים,
  • 3:15 - 3:19
    מה שאומר שיחד, קיימים 36 פחמנים:
  • 3:19 - 3:21
    המספר המדוייק שנדרש ליצור סוכר,
  • 3:21 - 3:24
    ולבנות מחדש את הRuBP האלה.
  • 3:24 - 3:27
    מתוך 12 ה G3P שנאספו יחד,
  • 3:27 - 3:29
    שתיים נלקחות לייצר
  • 3:29 - 3:32
    את שרשראות הגלוקוז בעלות
    ששת הפחמנים העשירות באנרגיה.
  • 3:32 - 3:36
    זו שמתדלקת אתכם בארוחת בוקר. הצלחה!
  • 3:36 - 3:38
    אבל חזרה לקו היצור,
  • 3:38 - 3:40
    תוצרי הלוואי של יצור הסוכר
  • 3:40 - 3:44
    מורכבים במהירות ליצור מחדש את שש ה RuBP.
  • 3:44 - 3:47
    זה דורש 30 פחמנים,
  • 3:47 - 3:51
    המספר המדוייק של עשר ה G3P הנותרות.
  • 3:51 - 3:54
    עכשיו מתרחש ערבוב מולקולרי.
  • 3:54 - 3:56
    שתיים מה G3P מולחמות יחד
  • 3:56 - 3:59
    יוצרות רצף של שישה פחמנים.
  • 3:59 - 4:03
    על ידי הוספת G3P שלישית,
    שרשרת של תשעה פחמנים נבנית.
  • 4:03 - 4:06
    ה RuBP הראשון, שעשוי מחמישה פחמנים,
  • 4:06 - 4:08
    נוצק מזה,
  • 4:08 - 4:10
    מה שמשאיר ארבעה פחמנים מאחור.
  • 4:10 - 4:11
    אבל אין בזבוז פה.
  • 4:11 - 4:14
    אלה מולחמים למולקולת G3P רביעית,
  • 4:14 - 4:16
    מה שיוצר שרשרת של שבעה פחמנים.
  • 4:16 - 4:19
    שמוספת למולקולת G3P חמישית,
  • 4:19 - 4:21
    שרשרת של עשרה פחמנים נוצרת,
  • 4:21 - 4:24
    מספיק עכשיו ליצור שתי RuBP.
  • 4:24 - 4:27
    עם שלוש RuBP שלמות שנוצרו
  • 4:27 - 4:29
    מחמש מעשר ה G3P,
  • 4:29 - 4:31
    פשוט שיכפול התהליך
  • 4:31 - 4:34
    יחדש את שש שרשראות ה RuBP
  • 4:34 - 4:37
    שדרושות להתחיל את התהליך מחדש.
  • 4:37 - 4:39
    אז תהליך קלווין יוצר את המספר המדוייק
  • 4:39 - 4:41
    של רכיבים ותהליכים
  • 4:41 - 4:43
    שדרושים כדי לשמור על קו היצור הביולוגי הזה
  • 4:43 - 4:45
    עובד בקלות.
  • 4:45 - 4:47
    וזה רק אחד ממאות מחזורים
  • 4:47 - 4:49
    שקיימים בטבע.
  • 4:49 - 4:50
    למה כל כך הרבה?
  • 4:50 - 4:53
    מפני שאם היצור הביולוגי היה לינארי,
  • 4:53 - 4:56
    הוא לא היה מספיק יעיל או מוצלח
  • 4:56 - 4:58
    בשימוש באנרגיה כדי לייצר את החומרים
  • 4:58 - 5:01
    שהטבע נסמך עליהם, כמו סוכר.
  • 5:01 - 5:03
    תהליכים יוצרים לולאות משוב חיובי
  • 5:03 - 5:07
    שמשתמשות שוב ושוב ברכיבים ובונות אותם מחדש
  • 5:07 - 5:09
    יוצרות ככל האפשר
  • 5:09 - 5:11
    מהמשאבים הזמינים לצמח.
  • 5:11 - 5:13
    כמו הסוכר,
  • 5:13 - 5:15
    שנבנה תוך כדי שימוש באור שמש ופחמן
  • 5:15 - 5:17
    שמומר במפעלי הצמחים
  • 5:17 - 5:19
    לאנרגיה שמניעה אתכם
  • 5:19 - 5:22
    ושומרת על המחזור נע בחיים שלכם.
Title:
המפעל הקטן ביותר של הטבע: מחזור קלוון - קאת'י סימינגטון
Description:

צפו בשיעור המלא: http://ed.ted.com/lessons/nature-s-smallest-factory-the-calvin-cycle-cathy-symington

קערה גדולה של דגני בוקר נותנת לכם אנרגיה כדי להתחיל את היום, אבל איך בדיוק האנרגיה הזו הגיע לצלחת?
היא מתחילה עם פוטוסינטזה, התהליך של המרת האויר שאנחנו נושמים לגלוקוז מלא אנרגיה.
קאת'י סימינגטון מפרטת את השלב השני היעיל במיוחד של פוטוסינטזה -- שנקרא מחזור קלווין -- שממיר פחמן דו חמצני לסוכר עם כמה ערובים מחוכמים.

שיעור מאת קאת'י סימינגטון, אנימציה של סטודיו פליימינג מדוזה.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
05:38

Hebrew subtitles

Revisions Compare revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.