Πώς και γιατί τα φυτά παράγουν φρούτα/λαχανικά;

Τα φυτά παράγουν καρπούς για να δελεάσουν τα ζώα για να διασκορπίσουν τους σπόρους τους. Τα ζώα τρώνε τα θρεπτικά φρούτα και στη συνέχεια ρίχνουν τους σπόρους στο έδαφος. Αυτό που ονομάζουμε λαχανικά είναι απλώς διαφορετικά μέρη του φυτού - συνήθως τα φύλλα, ο μίσχος ή οι ρίζες. Αυτά τα μέρη είναι γεμάτα με άμυλο που παράγει το φυτό μέσω της φωτοσύνθεσης.

Κοιτάζετε το μπρόκολο που βρίσκεται στο πιάτο σας με μούτρα. Δεν είναι όλοι λάτρεις του μπρόκολου. Ωστόσο, τι θα γινόταν αν σας έλεγα ότι τα φυτά καταβάλλουν απίστευτη προσπάθεια για να φτιάξουν αυτό το λαχανικό. Στην πραγματικότητα, εργάζονται πολύ σκληρά και πραγματοποιούν εκτεταμένες βιολογικές αντιδράσεις για να φτιάξουν όλα τα φρούτα και τα λαχανικά.

Είτε το πιστεύετε είτε όχι, είναι ο λόγος που όλη η μη φυτική ζωή, συμπεριλαμβανομένου και εσάς, είναι σε θέση να υπάρχει. Τα φρούτα και τα λαχανικά είναι το αποτέλεσμα του φυτού της συλλογής φωτεινής ενέργειας για τη μετατροπή του αέρα σε τροφή. Γι' αυτό τα φυτά ονομάζονται παραγωγοί και αποτελούν το πιο σημαντικό μέρος της τροφικής αλυσίδας.

Πώς τα φυτά επιτυγχάνουν αυτό το έργο, το οποίο είναι αδύνατο για άλλα είδη;

Φωτοσύνθεση!

Τι είναι η φωτοσύνθεση;

Θα μπορούσατε να ονομάσετε τη φωτοσύνθεση τη μεγαλύτερη βιομηχανία παραγωγής ενέργειας στον πλανήτη. Είναι μια βιολογική διαδικασία με την οποία τα φυτά παίρνουν την ενέργεια από το ηλιακό φως και τη μετατρέπουν σε μια μορφή που μπορούν να χρησιμοποιήσουν για την ανάπτυξη και τη συντήρησή τους.

Το ηλιακό φως, το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό μετατρέπονται σε γλυκόζη και οξυγόνο μέσω μιας σειράς βιοχημικών αντιδράσεων. Δεν θα σας κουράσω με τις λεπτομέρειες, αλλά αν θέλετε να διαβάσετε περισσότερα σχετικά με αυτό, κάντε κλικ εδώ.

Εν συντομία, το ηλιακό φως που παγιδεύεται από τη χλωροφύλλη του φυτού πυροδοτεί μια χημική αντίδραση μεταξύ διοξειδίου του άνθρακα και νερού για να μας δώσει γλυκόζη και οξυγόνο. Η ηλιακή ενέργεια μετατρέπεται σε χημική ενέργεια και τα μόρια του νερού παρέχουν αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια για αυτήν την αντίδραση.

Ως αποτέλεσμα, τα μόρια του νερού φορτίζονται και εκπέμπουν θετικά φορτισμένα ιόντα υδρογόνου. Το ένζυμο συνθάση ATP χρησιμοποιεί αυτά τα φορτισμένα μόρια για να παράγει μόρια ATP, τα οποία τα φυτά χρησιμοποιούν ως ενέργεια.

Η μαγεία που χρησιμοποιούν τα φυτά για να παράγουν φρούτα και λαχανικά τροφοδοτείται στη συνέχεια από αυτά τα μόρια γλυκόζης!

Η εξίσωση της φωτοσύνθεσης. Έξι μόρια διοξειδίου του άνθρακα και έξι μόρια νερού χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία ενός μορίου γλυκόζης, με έξι μόρια οξυγόνου να παράγονται ως υποπροϊόντα. (Φωτογραφία:Ali DM/Shutterstock)

Τι κάνουν τα φυτά με τα μόρια γλυκόζης;

Ακριβώς όπως αποθηκεύουμε τα υπολείμματα φαγητού στο ψυγείο, τα φυτά μετατρέπουν τη γλυκόζη σε άμυλο και κυτταρίνη για να τα αποθηκεύσουν για αργότερα. Πολλά μόρια γλυκόζης χρησιμοποιούνται από ένζυμα που τροφοδοτούνται από τα παραγόμενα μόρια ATP για την παραγωγή αμύλου και άλλων πολυσακχαριτών.

Το άμυλο και η κυτταρίνη είναι μορφές ξηρής οργανικής ύλης που κατανέμονται σε όλο το φυτό για ανάπτυξη. Αυτές οι ουσίες συνθέτουν τα κλαδιά, τα φύλλα, τα φρούτα, τα λαχανικά, τα λουλούδια κ.λπ.

Πώς φτιάχνονται τα φρούτα;

Οι καρποί παράγονται από ανθοφόρα φυτά—την πιο ποικιλόμορφη ομάδα φυτών στον κόσμο. Το λουλούδι συγκρατεί τα αναπαραγωγικά μέρη του φυτού:τον στήμονα και το καρπόφυλλο. Μόλις ένας κόκκος γύρης έρθει σε επαφή με το καρπόφυλλο, το φυτό γονιμοποιείται και αρχίζει η ανάπτυξη του καρπού.

Μέρη ενός λουλουδιού. (Φωτογραφία:Mari-Leaf/Shutterstock)

Μέρος του αμύλου που παράγεται από τη φωτοσύνθεση αποθηκεύεται στους σπόρους του καρπού του φυτού. Αυτό το άμυλο είναι μια πηγή ενέργειας για τα σπορόφυτα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το ρύζι και τα δημητριακά είναι εξαιρετικές πηγές ενέργειας και για τον άνθρωπο!

Τα φυτά δεν παράγουν καρπούς που κρατούν σπόρους από την καλοσύνη της καρδιάς τους. Ο πραγματικός σκοπός τους είναι η διασπορά σπόρων. Τα γλυκά, ζουμερά φρούτα προορίζονται να προσελκύουν φρουτοφάγους όπως πουλιά, έντομα και ζώα. Φανταστείτε ότι ένα πουλί βρίσκει ένα μάνγκο. Μεταφέρει το φρούτο σε μια ήσυχη γωνιά για να το απολαύσετε ήρεμα. Αφού τελειώσει τρώγοντας τα ζουμερά, σαρκώδη μέρη, ρίχνει τους σπόρους αλλού στο έδαφος. Αυτή είναι μια μέθοδος διασποράς σπόρων με βάση τα ζώα.

Για να παρασύρουν τα ζώα, τα φυτά παράγουν φρούτα με σάκχαρα, όπως η γλυκόζη, τα οποία παράγονται με τη φωτοσύνθεση. Η απόδοση και η ποιότητα του καρπού εξαρτώνται από το ρυθμό φωτοσύνθεσης του φυτού. Γι' αυτό είναι σημαντικό για τους αγρότες να καλλιεργούν τις καλλιέργειές τους με τις καλύτερες συνθήκες για να έχουν τη μέγιστη δυνατή απόδοση καρπών.

Άλλα μικρά φρούτα, όπως τα βελανίδια, μπορούν να διασκορπιστούν από τον άνεμο καθώς τα μεταφέρει από μέρος σε μέρος. Μπορούν επίσης να μεταδοθούν από ζώα. Scrat, ο σκίουρος από την ταινία Ice Age , τα αγαπά τόσο πολύ που πάντα ψάχνει για νέα σημεία για να τα κρύψει.

Τα φυτά μπορούν επίσης να παράγουν καρπούς χωρίς σπόρους, αλλά αυτοί εμφανίζονται για διαφορετικό λόγο. Αυτή η παραγωγή είναι γνωστή ως παρθενοκαρπία.

Πώς φτιάχνονται τα λαχανικά;

Τα λαχανικά διαφέρουν από τα φρούτα επειδή είναι βρώσιμα μέρη του φυτού, δηλαδή το στέλεχος, τα φύλλα ή οι ρίζες. Τα καρότα είναι οι (πολύ τροποποιημένες) ρίζες του φυτού, που απορροφούν νερό και θρεπτικά συστατικά από το έδαφος. Το σπανάκι είναι τα φύλλα του φυτού, έτσι παγιδεύουν το φως του ήλιου. Η πατάτα είναι στην πραγματικότητα το στέλεχος του φυτού, με αρκετούς κόμβους από όπου μπορούν να αναπτυχθούν νέα φυτά.

Τα καρότα είναι οι ρίζες του φυτού. (Πίστωση φωτογραφίας:nblx/Shutterstock)

Παρόμοια με το πώς μια καμήλα αποθηκεύει νερό στις καμπούρες της, τα φυτά αποθηκεύουν άμυλο στα λαχανικά τους. Τη νύχτα ή σε περιόδους που το φως του ήλιου είναι αδύναμο, όπως την εποχή των βροχών ή όταν λείπει νερό, μπορούν να μετατρέψουν αυτό το άμυλο ξανά σε γλυκόζη για ενέργεια.

Όταν μαζεύουμε λαχανικά, παίρνουμε ουσιαστικά τα ενεργειακά τους αποθέματα, τα οποία το φυτό έχει αφιερώσει τη ζωή του δημιουργώντας.

Τα φυτά παράγουν περισσότερη γλυκόζη όταν οι συνθήκες για την πραγματοποίηση της φωτοσύνθεσης - το ηλιακό φως, το νερό και τα επίπεδα διοξειδίου του άνθρακα - είναι ιδανικές. Αυτή η γλυκόζη μετατρέπεται σε άμυλο και κυτταρίνη και στη συνέχεια ανακατευθύνεται σε διαφορετικές φυτικές περιοχές όπως οι ρίζες, οι μίσχοι και τα φύλλα.

Η καλύτερη φωτοσύνθεση θα οδηγήσει σε μεγαλύτερα και πιο θρεπτικά καρότα, πατάτες, μαρούλι, μπρόκολο και τόσα άλλα!

Συμπέρασμα

Τα φρούτα και τα λαχανικά δεν είναι μόνο πλούσια σε υδατάνθρακες, αλλά και άλλες βιοδραστικές ενώσεις που προέρχονται από φυτικές χρωστικές. Το καρότο παίρνει το κόκκινο χρώμα του από τη χρωστική ουσία βήτα-καροτίνη, η οποία παράγεται από τα φυτά χρησιμοποιώντας γλυκόζη ως ενέργεια. Η βήτα-καροτίνη μετατρέπεται σε βιταμίνη Α στο σώμα μας, η οποία είναι εξαιρετική για την υγεία των ματιών, το ανοσοποιητικό και το καθαρό δέρμα. Γι' αυτό θα πρέπει να ακούτε τους γονείς σας όταν σας λένε να τελειώσετε όλα τα φρούτα και τα λαχανικά σας!

Η μελλοντική έρευνα θα επικεντρωθεί στη βελτίωση της φωτοσύνθεσης με τη γενετική τροποποίηση των φυτών για την ενίσχυση της ενζυμικής δραστηριότητας, έτσι ώστε τα φυτά να παράγουν περισσότερα θρεπτικά φρούτα και λαχανικά. Επιπλέον, η γενετική τροποποίηση ενισχύει την αντοχή στην ξηρασία και την αντοχή στις ασθένειες. Η εύρεση καλύτερων τρόπων για τη βελτίωση της ποσότητας και της ποιότητας των τροφίμων είναι ζωτικής σημασίας για την κάλυψη των απαιτήσεων του συνεχώς αυξανόμενου πληθυσμού μας.