كيف تقوم الخلايا النباتية بصنع الغذاء



الشمس مهمة لجميع الكائنات الحية ، و هي مصدر الطاقة الأصلي لجميع النظم البيئية ، ة تحتوي النباتات على آليات خاصة تسمح لها بتحويل ضوء الشمس إلى طاقة.
الهرم الغذائي
الهرم الغذائي هو ذلك الهرم الذي يوضح عملية انتقال الطاقة عن طريق الغذاء ، و يتواجد النباتات على قمة هذا الهرم ، و ذلك لأنها الكائنات المنتجة ، أي أنها قادرة على صنع غذائها بنفسها ، و دون الحاجة للاعتماد على كائنات أخرى ، و تعرف العملية التي تمكن النباتات من صناعة غذائها باسم عملية التمثيل الضوئي ، و التي يتم من خلالها تحويل الأشغة الضوئية المنبعثة من الشمس إلى طاقة.
عملية البناء الضوئي في النبات
الخلايا النباتية تحصل على الطاقة من خلال عملية تسمى التمثيل الضوئي أو البناء الضوئي ، تستخدم هذه العملية الطاقة الشمسية لتحويل ثاني أكسيد الكربون و الماء إلى طاقة على شكل كربوهيدرات ، إنها عملية من جزئين ، أولاً يتم احتجاز الطاقة الناتجة عن الإشعاع الشمسي في المصنع بداخل النبات ، و ثانيا ، يتم استخدام تلك الطاقة لكسر ثاني أكسيد الكربون و تشكيل الجلوكوز ، و هو جزيء الطاقة الرئيسي في النباتات ، و تستخدم النباتات و الطحالب و بعض البكتيرياالبناء الضوئي لخلق الطاقة المستخدمة للنمو و الاصلاح و التكاثر.
أهمية البلاستيدات الخضراء في البناء الضوئي
– البلاستيدات الخضراء هي عضيات (وحدات وظيفية داخل الخلايا) هامة في حدوث تفاعل التمثيل الضوئي ، و تحتوي هذه العضيات ، الموجودة في أوراق النباتات و الخلايا الجذعية ، على سائل غني بـالبروتين حيث تتم معظم عمليات التمثيل الضوئي في مجال الطاقة بداخلها.
– داخل البلاستيدات الخضراء ، يتم امتصاص الطاقة الشمسية الكيميائية في جزيئات الصباغ التي يتم ترتيبها في مجموعات تسمى أنظمة الصور ، و يتم نقل الطاقة إلى الخلايا أثناء انتقال الضوء عبر نظام الصور هذا ، كذلك يتم نقل الطاقة كما الإلكترونات.
الكلوروفيل و عملية البناء الضوئي
يوجد داخل كل نظام ضوئي العديد من جزيئات الصباغ ، مائتي جزيئة صباغ أخضر تسمى الكلوروفيلتشكل غالبية هذه الجزيئات ، و يتم تحديد أجزاء من النبات حيث يتم إجراء عملية التمثيل الضوئي بسهولة من خلال لونها الأخضر ، هذا اللون هو نتيجة الكلوروفيل المتواجد في أنظمة الصور.
طريقة تنفس النباتات
– يتم استخدام الطاقة التي يتم جمعها في البلاستيدات الخضراء أثناء عملية التنفس الخلوي ، و أثناء التنفس الخلوي ، يتم استخدام الطاقة من الجلوكوز أثناء عملية التمثيل الضوئي لإنتاج جزيئات الطاقة للنمو و التكاثر ، و منتجات التنفس هي جزيئات الطاقة و ثاني أكسيد الكربون و الماء.
– يتم نقل ثاني أكسيد الكربون و الماء الناتج مرة أخرى إلى البلاستيدات الخضراء حيث يتم استخدامها مرة أخرى لعملية التمثيل الضوئي من جديد ، و يحدث التنفس الخلوي في عضية أخرى تسمى الميتوكوندريا (و هي أحد الأعضاء الفعالة داخل الخلية النباتية) ، و يتم إنشاء الطاقة التي تم الحصول عليها من الجلوكوز المنتجة في البلاستيدات الخضراء و تخزينها لاستخدامها في المستقبل من قبل المصنع.
– بعد ذلك يتم انتقال الطاقة لمختلف اجزاء النبات و من ثم ينمو و يتكاثر ، و أخيرا يأتي دور المستهلك ليتغذى على النبات و ينتقل الدور لمستهلك أخر و من ثم يكتمل الهرم الغذائي الهام لاستمرارية الكون.