אחד ממנגנוני ההגנה של צמחים ובעלי חיים מפני תנאים קשים היה הצטברות של חומרי הזנה רזרבה. מנגנון יעיל מאוד ברגעים של צריכה לא מספקת של חומרים מזינים מבחוץ.
לחיים אורגניים על הפלנטה שלנו יש בסיס פחמן, שקבע מראש את ה"כימיה" של העולם האורגני.
"כימיה" של צמחים
תהליך האבולוציה של האורגניזמים הללו זיהה מספר סוגים חיוניים של חומרים, כמו חלבונים, פחמימות ושומנים. לכל אחד מהם יש תפקיד.
חלבונים (פפטידים, פוליפפטידים) בתאי צמחים יוצרים קומפלקסים מורכבים למדי, אחד מהם הוא פוטוסינתטי.
יחד עם זה, החלבון הוא הנשא של המידע במהלך חלוקת התא.
שומנים, או טריגליצרידים, הם תרכובות טבעיות של גליצרול וחומצות שומן חד-בסיסיות. תפקידם של השומנים בתאי הצמח נקבע על ידי התפקוד המבני והאנרגטי.
פחמימות (סוכרים, סכרידים) מכילות קבוצות קרבוניל והידרוקסיל. התפקיד העיקרי של חומרים הוא אנרגיה. להקצות נהדרכמות הפחמימות השונות, הן מסיסות והן בלתי מסיסות במים. בתורו, המאפיינים הכימיים של כל פחמימה קובעים את תפקידה העיקרי.
עמילן היא פחמימת האחסון העיקרית של צמחים
פחמימות בלתי מסיסות ממלאות את תפקיד מאגר האנרגיה של הצמח. עמילן הוא חומר האחסון העיקרי בצמחים. בשל חוסר מסיסותו במים, הוא יכול להישאר בתא מבלי להפריע לאיזון האוסמוטי והכימי.
במידת הצורך, פחמימת העתודה של צמחים - עמילן - עוברת הידרוליזה ליצירת סוכרים מסיסים (גלוקוז) ומים. התרכובת המתקבלת זמינה בקלות ומתפרקת על ידי פעולת אנזימים לפחמן דו חמצני ומים, ומשחררת את האנרגיה הדרושה.
שמור פחמימה בתאי צמחים
ישנן מספר פחמימות אחרות הפועלות כאגירת אנרגיה. אינולין הוא חומר מילואים מינורי - פחמימה של צמחים. הוא נע דרך תאי הצמח בצורה מסיסה.
הכמות הגדולה ביותר של תרכובת זו נמצאת בצמחים כמו דליה, ארטישוק ירושלמי, שום ואלקמפן. ככלל, הכמות המקסימלית נמצאת בפקעות ובשורשים של צמחים.
בתהליך של הידרוליזה או תסיסה, פחמימת האחסון העזר של צמחים מתפרקת לחלוטין לפרוקטוז. חלק מסוכרוז הוא סכריד פשוט.
הפחמימה העיקרית שבהצמחים הם עמילן. עם זאת, ישנן פחמימות נוספות מלבד אינולין, הפועל כמאגר אנרגיה. אלה כוללים את רוב החומרים דמויי הסוכר. למשל, בשורשי הסלק מופקד דו סוכר - סוכרוז (אנחנו מכירים את זה כסוכר). רוב הפירות והירקות אוגרים פחמימות צמחיות בצורה של סוכרוז ופרוקטוז. טעם מתוק הוא סימן לנוכחות החד- או הדו-סוכרים הללו.
חנויות אנרגיה אחרות של צמחים
המיצלולוזה יכול לשמש כחומר מזין מילואים. יש לו דמיון גבוה עם סיבים. הוא אינו מסיס במים. תחת פעולתן של חומצות חלשות, הוא מתפרק לחד-סוכרים פשוטים. הוא מופקד בקליפות של דגנים של דגנים רבים. הקשיות של ההמיצלולוזה גבוהה מאוד, המכונה לפעמים "שנהב צמחי". הוא משמש לייצור כפתורים ובתרופות. בתהליך הנביטת הזרעים הוא עובר הידרוליזה בעזרת אנזימים לסוכרים מסיסים ומשמש להזנת העובר.
נוכחות של פחמימות מיותרות היא תנאי להישרדות
תהליך היווצרות וההמרה ההדדית של פחמימות בתאי הצמח הוא חלק בלתי נפרד מהתהליך המטבולי המורכב בתוך תא הצמח. פחמימות, שיכולות לשמש כמאגר אנרגיה, מספקות הגנה מפני תנאים שליליים.
בתהליך הנביטה, זרעים ופקעות מספקים את חומרי ההזנה הדרושים בשלב הראשוני של התפתחות הצמח.
תא הצמח הוא מערכת ייחודית.מספר ה"מנגנונים" הפועלים בו דומה למיליון מכוניות. זוהי מערכת מורכבת באמת, כמו צמח מיניאטורי. הגאונות והדיוק של הטבע על כל ביטוייו ראויים להערצה רבה.
