تصنع النباتات الغذاء تطلق غازًا في الهواء فما هو؟ وكيف تنتجه؟ تعتبر عملية التمثيل الضوئي جزءًا من علاقة تكافلية بين النباتات والحيوانات على الأرض، التي تطرد ثاني أكسيد الكربون من خلال التنفس الذي تحتاجه النباتات لتلك العملية.. حيث تحتاج النباتات، تمامًا مثل البشر، إلى الغذاء للبقاء على قيد الحياة
عندما تصنع النباتات الغذاء تطلق غازًا في الهواء يُسمى
يتطلب التمثيل الضوئي ستة جزيئات من ثاني أكسيد الكربون وستة جزيئات ماء لإنتاج الجلوكوز، وهو سكر يعمل كغذاء للنبات.. وكنتيجة لعملية التمثيل الضوئي، يتم أيضًا إنتاج ستة جزيئات من الأكسجين.
إذًا عندما تصنع النباتات الغذاء تطلق غازًا في الهواء يُسمى الأكسجين O2، على أن يتم إنتاج الأكسجين كمنتج نفايات للنبات حيث يصنع غذائه، أثناء عملية صنع الجلوكوز، تتفكك جزيئات الماء وثاني أكسيد الكربون خلال سلسلة من التفاعلات الكيميائية التي تعمل بالطاقة الشمسية.. والأكسجين يتم طرده بواسطة ثغور النبات في الغلاف الجوي.
كيف يتم البناء الضوئي
تمتص النباتات الماء من خلال جذورها إلى جانب العناصر الغذائية المختلفة في التربة، ويستخدم النبات الماء لنقل العناصر الغذائية في جميع أنحاء النبات.
أثناء عملية التمثيل الضوئي، يستخدم الماء أيضًا لتفكيك جزيئات ثاني أكسيد الكربون من أجل إنتاج الجلوكوز، ويوفر ضوء الشمس الطاقة اللازمة لحدوث هذه العملية البيوكيميائية.. كما تلتقط النباتات ضوء الشمس من خلال أصباغ الكلوروفيل، وهي نفس الأصباغ التي تعطي أوراق النبات وأجزاء النبات الأخرى لونها الأخضر.
يتم التقاط ثاني أكسيد الكربون الذي يستخدمه النبات لإنتاج الجلوكوز من خلال عملية التمثيل الضوئي من الهواء من خلال الفتحات المجهرية (“الثغور”) في طبقة الأنسجة الخارجية للنبات (“البشرة”).
تنفتح الثغور وتغلق حيث تمتص النباتات ثاني أكسيد الكربون وعندما تصنع النباتات الغذاء تطلق غازًا في الهواء يُسمى الأكسجين، ونشير إلى أن ثاني أكسيد الكربون في الهواء يأتي من عدد من المصادر، بما في ذلك المواد العضوية المتحللة، والانفجارات البركانية، وانبعاثات الوقود الأحفوري.
إنَّ الأكسجين المتبقي مهم حقًا لأن البشر والكائنات الأخرى يحتاجون إليه للعيش، فعندما نتنفس، نطلق ثاني أكسيد الكربون في الهواء والذي تستخدمه النباتات بعد ذلك لصنع غذائها وتبدأ الدورة من جديد.. هذا النظام يسمى دورة الأكسجين.
بناءً على ما سبق يُمكننا إيجاز العناصر التي يحتاجها النبات لعملية البناء الضوئي:
- الماء: الذي تجمعه من خلال جذورها.
- الضوء: ضوء الشمس أو المصباح الكهربائي.
- المعادن: تحصل عليها من التربة.
- غاز ثاني أكسيد الكربون: ينتجه الإنسان والحيوان في الزفير.
- الكلوروفيل: صبغة خضراء توجد في النبات.
- درجة حرارة: تتراوح بين 21 إلى 26 درجة مئوية.
كيف تنتج النباتات الأكسجين بالرغم من حاجتها إليه للتنفس؟
باستخدام ضوء الشمس، يمكن للنباتات تحويل ثاني أكسيد الكربون والماء إلى كربوهيدرات وأكسجين في عملية البناء الضوئي.. نظرًا لأن التمثيل الضوئي يتطلب ضوء الشمس، فإن هذه العملية تحدث فقط خلال النهار.
مع ذلك، فإن العملية ليست بالضبط بهذه البساطة، حيث تحتاج النباتات -مثل الحيوانات- إلى تحويل الكربوهيدرات إلى طاقة، والأكسجين مطلوب للقيام بذلك.. إذًا لماذا تتخلص النباتات من كل الأكسجين الذي تنتجه أثناء عملية التمثيل الضوئي؟
في الواقع، تحتفظ النباتات بكمية صغيرة من الأكسجين الذي تنتجه في عملية التمثيل الضوئي وتستخدم هذا الأكسجين لتفكيك الكربوهيدرات لمنحها الطاقة.
لكن ماذا يحدث في الليل عندما لا يكون هناك ضوء الشمس المطلوب في عملية التمثيل الضوئي؟ من المثير للاهتمام، من أجل الحفاظ على التمثيل الغذائي والاستمرار في التنفس ليلًا، يجب على النباتات امتصاص الأكسجين من الهواء وإطلاق ثاني أكسيد الكربون (وهو بالضبط ما تفعله الحيوانات).
لحسن الحظ بالنسبة لنا جميعًا ممن يتنفس الأكسجين، تنتج النباتات ما يقرب من عشرة أضعاف الأكسجين خلال النهار مما تستهلكه في الليل.
كمية الأكسجين التي تنتجها النباتات
علمنا أنه عندما تصنع النباتات الغذاء تطلق غازًا في الهواء يُسمى الأكسجين، وفيما يلي سنتعرف على كميته المُنتجة:
- متوسط ما تنتجه الشجرة الواحدة منه سنويًا يقدر بحوالي 260 رطلًا.. تلك الكمية التي تكفي شخصين سنويًا، على أن الشجرة تستهلك ما يقرب من 48 رطل من ثاني أكسيد الكربون لإنتاج مثل هذا الكمية.
- في كل ساعة من عمر النبات ينتج 5 مل من الأكسجين، الأمر الذي يعتمد على أوراق النبات، فكلما زاد عددها زادت كمية الأكسجين التي تقدر على إنتاجها.
- النباتات أحادية الأوراق تنتج 43.8 مل/43.8 لتر من الأكسجين سنويًا.
ما الذي تعتقد أنه سيحدث لكمية الأكسجين المتاحة إذا قمنا بقطع جميع الأشجار؟ هل تعتقد أن هذا سيكون مفيدًا للإنسان والكائنات الأخرى؟
التعليقات