Tästä saat yleiskuvan. Jos kuvailisimme prosessin niin tarkasti kuin tutkijat sen nykyään tuntevat, lehti ei mahtuisi postiluukustasi.

Aurinkovoimala viherhiukkanen

Viherhiukkasista meidän on kiittäminen omaakin olemassaoloamme. Nämä mikroskooppiset, kalvopussien täyttämät rakkulat ovat yhdistyneitä aurinkovoimaloita ja sokeri- ja happitehtaita. Kasvin lehden pinnan neliömillimetriä kohti niitä on puolisen miljoonaa.

Viherhiukkaset asuvat kasvisolussa, saavat siltä tarvitsemansa hiilidioksidin ja veden ja ruokkivat sitä tuottamallaan sokerilla. Silti viherhiukkaset ovat myös osittain itsenäisiä: ne kasvavat ja lisääntyvät solun suojissa oman aikataulunsa mukaan. Niillä on jopa pieni määrä ikiomia geenejä muistona itsenäisten syanobakteeriesi-isien ajoista.


1. Valosta energiaa


A Tylakoidissa fotonit kaappaa fotosysteemiksi kutsuttu molekyylikooste. Siinä sieppausantenneina toimii muutama sata lehtivihreämolekyyliä. Antennimolekyylit pallottelevat fotonia keskenään, kunnes se osuu fotosysteemin reaktiokeskuksessa olevaan lehtivihreämolekyyliin. Siellä fotonin energia valjastetaan käyttöön: liikuttamaan vesimolekyylien vedystä napattuja elektroneja molekyyliltä toiselle.


B Seuraavana vaiheena on elektronien energian muuttaminen sellaiseen muotoon, että se voi pyörittää fotosynteesin toisena osana olevaa sokeritehdasta. Energiaelektronien välivarastona toimivat NADPH-molekyylit (nikotiiniamidiadeniinidinukleotidifosfaatti).


C Tylakoidissa toimii myös toinen kemiallista energiaa tuottava prosessi. Kun vesimolekyylien vedyn elektronit on napattu fotosysteemien käyttään, jää jäljelle positiivisesti varautuneita vetyatomin ytimiä (H+). Kun niitä kertyy tylakoidin sisälle, ne pyrkivät virtaamaan ulos, ja samalla ne pyörittävät mikroskooppista myllyä, joka tuottaa solujen tärkeintä energiansiirtomolekyyliä ATP:tä (adenosiinitrifosfaatti).


D Vesimolekyyleistä (H2O) tulevat siis hyödynnetyiksi vetyatomit (H). Vapautuvan hapen kasvi erittää happikaasuna (O2).


2. Hiilidioksidista sokereita

Kaasusta rakentuu kasvia, kun viherhiukkasen stroomassa hiilidioksidi sitoutuu sokereiksi Calvinin kierrossa. Kiertoa kutsutaan joskus myös pimeäreaktioiksi, koska se ei suoraan käytä valoa. Useimmissa kasveissa kierto kuitenkin tapahtuu päivänvalossa. Reaktiot nimittäin ahmivat NADPH:ta ja ATP:ta, joita riittää vain, jos valoreaktiot ovat käynnissä samaan aikaan.


E Calvinin kierron alussa hiilidioksidimolekyyli (CO2) kiinnitetään viisi hiiliatomia sisältävään sokerimolekyyliin, ribuloosibisfosfaattiin (RuBP). Liitoksen tekee entsyymi nimeltä rubisco. Se on viherhiukkasten runsaslukuisin proteiini - ja samalla todennäköisesti runsain proteiini koko maailmassa.


F Tuloksena syntyy kuusihiilinen sokerimolekyyli, joka hajoaa saman tien kahdeksi kolmihiiliseksi. Tämä kolmihiilinen sokeri, nimeltään glyseraldehydi-3-fosfaatti, on Calvinin kierron lopputuote.



Mihin sokeri menee?

Noin puolet kuluu polttoaineena kasvin omissa elintoiminnoissa. Lopusta rakentuvat kaikki kasvin osat, kun hiilen, hapen ja vedyn muodostamat molekyylit yhdistyvät isommiksi ja saavat lisukkeikseen juurten keräämistä kivennäisaineista muita, pienempinä määrinä tarvittavia alkuaineita.

Jos rehkiminen ei huvita, syy voi olla geeneissä.

Monia liikunta palkitsee hyvän olon tunteella, mutta kaikille palkintoa ei tule, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan. Olo saattaa olla hikilenkin jälkeen enemmän runneltu kuin rento.

”Osa suomalaisten liikkumattomuudesta saattaa selittyä negatiivisilla tuntemuksilla”, sanoo jutussa liikuntapsykologian professori Taru Lintunen Jyväskylän yliopistosta.

Ihmiseltä saattavat puuttua hyvät kokemukset ja liikunnallisen elämäntavan mallit.

Perimälläkin on sormensa pelissä. Naisilla jopa puolet liikuntanautinnon vaihtelusta selittyy geeneillä, miehillä kolmannes.

Näin osoittaa vuonna 2014 julkaistu suomalainen tutkimus, joka perkasi perintötekijöiden osuutta liikuntamotivaatioon.

Tarkkaa syytä eroihin ei tiedetä. Yksi ehdokkaista on aivojen dopamiinirata. Se palkitsee niin syömisestä, seksistä kuin liikunnasta.

Dopamiinikylpy tuottaa aivoissa huumaavan euforian. Tutkimusten mukaan järjestelmän häiriöt vähentävät koe-eläinten liikkumishaluja.

Viime kädessä geenit ohjaavat mielihyväkoneiston toimintaa. Dopamiinin valmistukseen tarvittavat geenit toimivat toisilla kenties vilkkaammin. Erityisesti naisilla on liikuntamielihyvän kokemisessa geneettistä vaihtelua.

Yksilöiden erot ulottuvat laajemmallekin. Kaikki eivät saa liikunnasta yhtä paljon hyötyä – ainakaan heti.

Sama harjoittelu saattaa vaikuttaa ihmisiin eri tavoin. Yhden kunto kasvaa kohisten, mutta toinen ei saa tuloksia, vaikka kuinka rehkisi. Tutkijat puhuvat yksilöllisestä vasteesta.

Kuitenkin vaikka oma elimistö tuntuisi olevan immuuni liikunnalle, se voi olla vain harhaa. Tutkimuksissa tuijotetaan usein suorituskykyyn ja lihasvoimaan. Ne eivät ehkä hetkahda pienestä rasituksesta, mutta veren rasva- ja sokeriarvot saattavat parantua merkittävästi. Siksi liikuntaa voi suositella kaikille.

Kysely

Onko liikunta tuskien tie?

Tutustu sisältöön ja lue uusi lehti digilehdet.fi:ssä.

 

Tieteessä 2/2018 

 

PÄÄKIRJOITUS

Kun viha vie

Vihapuhuja ratsastaa alkukantaisella reaktiolla.

 

PÄÄUUTISET

Unissa puhutaan rumia

Myöntisen päiväminän takaa kurkkii
kielteinen yöminä – hyvästä syystä.

Alienkivi on yksi miljoonista

Tähtienvälisiä asteroideja syöksyy
aurinkokunnan läpi jatkuvasti.

Nykyihminen seikkaili
ulos Afrikasta useita kertoja

Yhden ulostulon malli ei enää mitenkään
istu Aasian löytöihin.

Korallit kalpenevat kiihtyvää tahtia

Lämpenevät vedet riistävät
polyypilta elintärkeän kumppanin.

 

ARTIKKELIT

Migreeni vyöryy aivorungosta

Kun sähköt sekoavat hermokeskuksessa,
kipuviestit kiihdyttävät aivot hälytystilaan.

Esinisäkkäät
Maailman valtiaat ennen dinosauruksia

Kehitys kohti meitä käynnistyi jo silloin,
kun maapallon mantereet olivat vielä yhtä.

Siittiöt hukassa

Enää hälytyskellot eivät kilise van kumisevat.
Miesten siittiömäärät ovat romahtaneet.

James Bond
Harmaa agentti hurmasi maailman

Vastoin odotuksia huomaamaton vakooja sai
valtavan huomion. Kohu teki fiktiosta faktaa.

Liikenne jättää tiet

Visio on villi muttei utopiaa. Jokainen sopiva
maapala tarvitaan luonnolle ja ruoalle.

Ennen paras mies oli poikamies

Naiset ja seksi eivät ole aina olleet miehen mitta.
Elämän tärkeät asiat löytyivät pitkään toisaalta.

 

TIEDE VASTAA

Voiko pissa jäätyä kaarelle?

Haudataanko vainajat ilmansuuntien mukaan?

Mikä on puujalkavitsi?

Miksi kuusi kestää lumen painon?

Miten norppa löytää takaisin avannolle?

Voiko avaruusaseman palauttaa Maahan?

 

KIRJAT

Oma dna kantaa suvun historiaa

Marja Pirttivaara teki suomalaisille sukututkijoille uudenlaisen kätevän oppaan.

 

KUVA-ARVOITUS

Klassikkopalsta

kutsuu lukijoita tulkitsemaan kuvia lehden Facebook-sivustolle: facebook.com/tiede.fi

 

OMAT SANAT

Valoa kohti

Entisinä aikoina kantasana tarjosi myös lämpöä.

 

Jos olet Sanoman jonkin aikakauslehden tilaaja, voit lukea uusimman numeron jutut Sanoman Digilehdet-palvelussa.

Ellet vielä ole ottanut tilaukseesi kuuluvaa digiominaisuutta käyttöön, tee se osoitteessa https://oma.sanoma.fi/aktivoi/digilehdet. Aktivoinnin jälkeen pääset kirjautumaan suoraan digilehdet.fi-palveluun.