أي مما يلي ينتج الطاقة في الجسم المخلوق؟ أحد الأسئلة الاختيارية الأكاديمية المتضمنة بهدف توضيح الفرق بين العمليات المنتجة للطاقة والعمليات الحيوية الأخرى غير المنتجة للطاقة ونحن هنا لتقديم الإجابة بالإضافة إلى الخوض في كافة التفاصيل المتعلقة بها.
جدول المحتويات
أي العمليات التالية تنتج الطاقة في الخلية؟
- الجواب البسيط هو عملية.
- التمثيل الضوئي هو عملية تقوم بها النباتات لإنتاج الطاقة التي تحتاجها للبقاء على قيد الحياة.
- يختلف التمثيل الضوئي عن التنفس النباتي، وبالتالي لا ينبغي الخلط بينهما. وسنشرح الأمر بالتفصيل أدناه.
البناء الضوئي
- لقد خلق الله القدير ملايين الكائنات الحية على هذه الأرض.
- ولكن، كما تعلمون، هذه الكائنات ليست متشابهة مع بعضها البعض.
- تعتمد بنية الأرض على حقيقة اختلاف الكائنات الحية عن بعضها البعض، وهذا هو السر وراء التنوع البيولوجي الهائل على الأرض.
- الأنماط الغذائية هي واحدة من تلك الأشياء التي تختلف من كائن حي إلى آخر.
- يتغذى بعضها على الكائنات الحية الأخرى كحيوانات مفترسة أو يتطفل عليها.
- تعتمد معظم الكائنات الحية على أنواع أخرى من الكائنات الحية في الغذاء، ولكن بعضها يستطيع إنتاج غذائه بنفسه من خلال عملية تسمى التمثيل الضوئي أو التمثيل الضوئي.
اشرح عملية البناء الضوئي
- التمثيل الضوئي هو العملية الرئيسية في حياة النباتات والطحالب.
- وتتميز هذه العملية بعدة خطوات أو مراحل رئيسية تحدث بانتظام لإنتاج الغذاء للنبات.
- تستخدم النباتات لإنتاج الأكسجين والطاقة باستخدام ثاني أكسيد الكربون والماء.
- ومن أهم العوامل التي يجب توافرها لإتمام هذه العملية هي البلاستيدات الخضراء.
- تحتوي البلاستيدات الخضراء على صبغة موجودة في الخلايا النباتية والطحالب.
- توجد البلاستيدات الخضراء في أنواع معينة من البكتيريا تسمى البكتيريا الزرقاء والبكتيريا الخضراء.
- يعد التمثيل الضوئي من أكثر العمليات تعقيدًا في الخلايا النباتية.
- إنها عملية مهمة جدًا ليس فقط للنباتات ولكنها أيضًا لا غنى عنها في حياة جميع الكائنات الحية.
- كيف ذلك ؟ ببساطة لأنه يوفر الأكسجين الذي تحتاجه الكائنات الحية للبقاء على قيد الحياة.
- أثناء عملية التمثيل الضوئي، تستهلك النباتات أيضًا ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي، مما يفيد من خلال المساعدة في تقليل ظاهرة الاحتباس الحراري.
- لهذا السبب، ربما سمعت من قبل أن إزالة الغابات هي أحد الأشياء التي يمكن أن تؤدي إلى ظاهرة الاحتباس الحراري.
مراحل عملية البناء الضوئي
وفيما يتعلق بالحديث عن السؤال: أي من العمليات التالية تنتج الطاقة؟ تمر عملية التمثيل الضوئي بعدة خطوات أو مراحل كما ذكرنا أعلاه. وتشمل هذه الخطوات، بالترتيب، امتصاص ضوء الشمس، وتحويل الأشعة إلى طاقة كيميائية، ومن ثم إنتاج الجلوكوز. وتتضمن تفاصيل كل منها ما هو مذكور أدناه:
امتصاص ضوء الشمس
- الخطوة الأولى في هذه العملية.
- كخطوة أولى، تساعد مركبات الكلوروفيل على امتصاص أشعة الشمس.
- تم العثور على هذه المركبات في أغشية الثايلاكويد المكونة للبلاستيدات الخضراء في أوراق النبات.
- ولذلك يتم تحويل هذه الطاقة الضوئية فيما بعد إلى طاقة كيميائية عن طريق إزالة الماء من النباتات الخضراء وإطلاق الأكسجين مع نقل الإلكترونات، وهذا يقودنا إلى الخطوة الثانية.
يحول الأشعة إلى طاقة كيميائية
- وتحدث عملية التحول إلى طاقة كيميائية في المرحلة الضوئية، أو كما تعرف بتفاعل البناء الضوئي.
- ما يحدث في هذه المرحلة يمكن تفسيره من خلال امتصاص الكلوروفيل للضوء في البلاستيدات الخضراء للنبات.
- يؤدي هذا بعد ذلك إلى إثارة بعض الإلكترونات الموجودة في الصبغة إلى مستويات أعلى.
- تترك مستويات الطاقة الكلوروفيل، الذي يقوم بعد ذلك بإنشاء إنزيم (NADPH) وجزيئات الطاقة مع إطلاق الأكسجين كمنتج ثانوي.
إنتاج الجلوكوز
- يتشكل الجلوكوز والسكر في المرحلة المظلمة، والتي تسمى أيضًا دورة كالفين.
- في هذه المرحلة لا يحتاج النبات للضوء، بل يستقبل إنزيم (NADPH) وجزيئات الطاقة التي تم إنتاجها خلال الفترة الضوئية.
- ولذلك، يتم إنتاج الجلوكوز في وجود ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي.
معادلة عملية البناء الضوئي
6CO2+6H2O —–> C6H12O6 +6O2
- هذه هي المعادلة الكيميائية المتوازنة لعملية التمثيل الضوئي.
- وكما ترون، فإن الفتحة اليسرى (فتحة المادة المتفاعلة) تحتوي على 6 ذرات كربون، و12 ذرة، و18 ذرة أكسجين.
- وللدلالة على أن المعادلة متوازنة كيميائيا، ستجد أن الجانب الأيمن (جانب نواتج عملية التمثيل الضوئي) يحتوي أيضا على 6 ذرات كربون و12 ذرة هيدروجين، بالإضافة إلى 18 ذرة أكسجين.
- وكما يتبين من المعادلة، أثناء عملية التمثيل الضوئي، يستهلك النبات ثاني أكسيد الكربون من الهواء بالإضافة إلى الماء من التربة.
- ولذلك يقوم النبات بإنتاج الأكسجين اللازم لحياة جميع الكائنات الحية، وهو ما سبق ذكره أعلاه.
أهمية عملية التمثيل الضوئي
- وتكمن أهمية عملية التمثيل الضوئي في أنها المصدر الرئيسي للأكسجين في الغلاف الجوي، وبالتالي فهي ضرورية لبقاء معظم الكائنات الحية.
- النبات كائن ذاتي التغذية، أي أنه يعتمد على نفسه في الحصول على الغذاء، ويحدث ذلك من خلال عملية التمثيل الضوئي، حيث يستخدم النبات الماء والطاقة الشمسية وثاني أكسيد الكربون للحصول على الطاقة.
- بالإضافة إلى أهمية عملية التمثيل الضوئي لتغذية النبات، فهي مهمة أيضًا لتوفير الغذاء للكائنات الحية الأخرى.
- النباتات الخضراء هي المنتج الرئيسي للغذاء في النظام البيئي، وجميع الكائنات الحية الأخرى تعتمد عليها بشكل مباشر أو غير مباشر في الغذاء.
- ولذلك فإن إيقاف عملية التمثيل الضوئي سوف يقلل من كمية الغذاء والمواد العضوية الأخرى الموجودة على الأرض.
الأسئلة الشائعة
-
أي جزء من النبات يقوم بعملية البناء الضوئي؟
البلاستيدات الخضراء
-
ما هي الكائنات الحية التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي؟
النباتات والطحالب الخضراء