أي العمليات التالية تنتج الطاقة في الجسم المخلوق؟ أحد الأسئلة الاختيارية الأكاديمية التي تهدف إلى توضيح الفرق بين العمليات المنتجة للطاقة والعمليات الحيوية الأخرى غير المنتجة للطاقة ونحن هنا لتقديم الإجابة ومناقشة كافة التفاصيل المتعلقة بها.
المحتويات
أي العمليات التالية تنتج الطاقة في الخلية؟
- الجواب البسيط هو عملية التمثيل الضوئي.
- التمثيل الضوئي هو عملية تقوم بها النباتات لإنتاج الطاقة التي تحتاجها للبقاء على قيد الحياة.
- يختلف التمثيل الضوئي عن تنفس النبات ولذلك لا ينبغي الخلط بينه. 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 طبيعة الأرض على حقيقة أن الكائنات الحية تختلف عن بعضها البعض. وهذا هو سر التنوع البيولوجي الهائل على الأرض.
- نمط النظام الغذائي هو أحد 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 غذائها، لكن 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 ضوء الشمس لإنتاج الأكسجين والطاقة من ثاني أكسيد الكربون والماء.
- ومن أهم العوامل التي يجب توافرها لإتمام هذه العملية هي البلاستيدات الخضراء.
- تحتوي البلاستيدات الخضراء على صبغة الكلوروفيل الموجودة في الخلايا النباتية والطحالب.
- توجد البلاستيدات الخضراء في بعض أنواع البكتيريا التي تسمى البكتيريا الزرقاء والبكتيريا الخضراء.
- يعد التمثيل الضوئي أحد العمليات المعقدة للغاية في الخلايا النباتية.
- إنها عملية مهمة جدًا، ليس فقط للنباتات، ولكنها ضرورية أيضًا في حياة جميع الكائنات الحية.
- كيف هذا ؟ ببساطة، فهو يزود الغلاف الجوي بالأكسجين الذي تحتاجه الكائنات الحية للبقاء على قيد الحياة.
- بالإضافة إلى ذلك، تستهلك النباتات ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي أثناء عملية التمثيل الضوئي، وبالتالي تفيد البيئة من خلال المساعدة في تقليل ظاهرة الاحتباس الحراري.
- لهذا السبب، ربما سمعت أن إزالة الغابات هي أحد العوامل التي يمكن أن تؤدي إلى ظاهرة الاحتباس الحراري.
مراحل عملية البناء الضوئي
ذات صلة بالسؤال: أي العمليات التالية تنتج الطاقة؟ تمر عملية التمثيل الضوئي بعدة خطوات أو مراحل كما ذكرنا أعلاه. وتشمل هذه الخطوات بالتتابع امتصاص ضوء الشمس، وتحويل الأشعة إلى طاقة كيميائية، ومن ثم إنتاج الجلوكوز. تتضمن الخطوات الفردية ما هو مذكور أدناه:
امتصاص ضوء الشمس
- الخطوة الأولى في هذه العملية.
- في الخطوة الأولى، تساعد مركبات الكلوروفيل على امتصاص أشعة الشمس.
- تم العثور على هذه المركبات في أغشية الثايلاكويد المكونة للبلاستيدات الخضراء في أوراق النبات.
- يتم بعد ذلك تحويل هذه الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية عن طريق إزالة الإلكترونات من الماء في النباتات الخضراء وإطلاق الأكسجين عند نقل الإلكترونات. وهذا يقودنا إلى الخطوة الثانية.
تحويل الإشعاع إلى طاقة كيميائية
- وتحدث عملية التحول إلى طاقة كيميائية في المرحلة الضوئية أو تسمى تفاعل البناء الضوئي.
- ما يحدث في هذه المرحلة يمكن تفسيره من خلال امتصاص الكلوروفيل للضوء في البلاستيدات الخضراء في النبات.
- يؤدي هذا إلى إثارة بعض الإلكترونات الموجودة في الصبغة إلى مستويات أعلى.
- تترك مستويات الطاقة الكلوروفيل، الذي يقوم بعد ذلك بإنشاء إنزيم (NADPH) وجزيئات الطاقة، ويطلق الأكسجين كمنتج ثانوي.
إنتاج الجلوكوز
- يتم إنشاء الجلوكوز والسكر في المرحلة المظلمة، المعروفة أيضًا باسم دورة كالفين.
- في هذه المرحلة لا يحتاج النبات للضوء، بل يستقبل الإنزيم (NADPH) وجزيئات الطاقة المنتجة في الفترة الضوئية.
- ولذلك، في وجود ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي، يتكون الجلوكوز.
معادلة عملية التمثيل الضوئي
6CO2+6H2O —–> C6H12O6 +6O2
- هذه هي المعادلة الكيميائية المتوازنة لعملية التمثيل الضوئي.
- كما ترى فإن الجانب الأيسر (الجانب المتفاعل) يحتوي على 6 ذرات كربون، و12 ذرة هيدروجين، و18 ذرة أكسجين.
- وللإشارة إلى أن المعادلة متوازنة كيميائيا، ستلاحظ أن الطرف الأيمن (نواتج عملية البناء الضوئي) يحتوي أيضا على 6 ذرات كربون و12 ذرة هيدروجين بالإضافة إلى 18 ذرة أكسجين.
- كما يتبين من المعادلة، أثناء عملية التمثيل الضوئي، بالإضافة إلى الماء من التربة، يستهلك النبات أيضًا ثاني أكسيد الكربون من الهواء.
- ولذلك يقوم النبات بإنتاج الأكسجين اللازم لحياة جميع الكائنات الحية، وهو ما سبق أن ذكرناه 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 لإنتاج الطاقة.
- بالإضافة إلى أهمية عملية التمثيل الضوئي لتغذية النبات، فهي مهمة أيضًا لإمداد الكائنات الحية الأخرى بالغذاء.
- تعتبر النباتات الخضراء المنتج الرئيسي للغذاء في النظام البيئي، وجميع الكائنات الحية الأخرى تعتمد بشكل مباشر أو غير مباشر على غذائها.
- ولذلك فإن إيقاف عملية التمثيل الضوئي سوف يقلل من كمية الغذاء والمواد العضوية الأخرى الموجودة على الأرض.
الأسئلة المتداولة
-
أي جزء من النبات يقوم بعملية البناء الضوئي؟
البلاستيدات الخضراء
-
ما هي الكائنات الحية التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي؟
النباتات والطحالب الخضراء