كيف تحصل النباتات على الماء

تحصل النباتات على

الماء

بعدة طرق ، تجذب جذور النبات الرطوبة من التربة إلى أجزاء مختلفة من النبات حسب الحاجة ، وعندما يتوفر للنبات كل الماء الذي يحتاجه ، فإنه يفرز الماء الزائد عبر الأوراق ، ثم يتبخر هذا الماء هذه العملية ، التي تسمى النتح ، تضمن أن دورة مستمرة من الماء تنتقل في جميع أنحاء النبات.

بينما تحصل النباتات على الغالبية العظمى من مياهها من خلال نظام الجذر ، تحصل بعض النباتات على الماء من الندى أو الضباب المتجمع على أوراقها ، هذه العملية التي تسمى التناضح ، تسحب الماء من خلال الأوراق ، وتوزع الماء على المناطق الجافة من النبات.

وفي الغالب يتم جمع الماء من خلال جذور النباتات ويتم امتصاص الماء لاجزاء النبات الأخرى ، ويرتفع الماء من خلال الجذع فهو يحمل العناصر الغذائية التي تحافظ على صحة النبات ، يحافظ الماء أيضًا على النبات بالكامل ثابتًا ومستقيمًا ، بدون ماء كافٍ يصبح النبات مرنًا أو يذبل.[1]

مصدر الماء المستخدم في عملية صنع الغذاء في النبات

مما سبق يتضح أن المصدر الماء الاول المستخدم في عملية تغذية النبات هو التربة والتي يأتي من خلال رى الأرض والذي يتم امتصاصه عن طريق الجذور كما تم التوضيح في الفقرة السابقة.

ما مصدر الماء المستخدم في عملية صنع الغذاء في النبات

كيف تحصل النباتات على الغذاء

النباتات ، مثل الكائنات الحية الأخرى ، تتطلب الطاقة لتغذية أنشطتها الخلوية ، الطريقة الوحيدة للحصول على هذه الطاقة هي من خلال

الطعام

، لكن قد يتساءل البعض كيف تصنع النباتات الطعام؟

والإجابة البسيطة هي أن النباتات تصنع طعامها من خلال عملية تعرف باسم التمثيل الضوئي ، تتضمن عملية التمثيل الضوئي ثلاثة مكونات أساسية: الماء والضوء وثاني أكسيد الكربون ، وتستخدم هذه المكونات لصنع

السكر

يات القابلة للتخزين ، ويحول التمثيل الضوئي الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية.

تُستخدم جزيئات ثاني أكسيد الكربون وجزيئات الماء كمواد خام لتصنيع جزيئات الكربوهيدرات ، عادة يعتمد

المعدل

الذي ينتج به النبات طعامه فقط على توفر المكونات الثلاثة. ، وتخزن الخلايا النباتية الطاقة الكيميائية على شكل سكر حتى يتمكنوا من استخدامها متى احتاجوا إليها.

كيف تحدث عملية التمثيل

تحتوي أوراق النباتات الخضراء على فتحات مجهرية على أسطح الأوراق (على الجانب السفلي عمومًا) تُعرف باسم الثغور ، تسمح كل فتحة فغرة لثاني أكسيد الكربون بالدخول والهروب من الأكسجين ، في

الوقت

نفسه يتم امتصاص الماء عن طريق جذور النبات ويتم نقله إلى الأوراق من خلال أوعية نسيج الخشب.

في الوقت نفسه ، تساعد

صبغة

الكلوروفيل

الموجودة في بروتينات عضيات البلاستيدات الخضراء على احتجاز الطاقة من

ضوء الشمس

، ويستخدم ضوء الشمس لتقسيم جزيئات الماء من خلال التحلل الضوئي إلى منتجين أيونات الأكسجين والهيدروجين ، ويتم دمج أيونات الهيدروجين مع ثاني أكسيد الكربون الممتص من الهواء لتكوين الجلوكوز (جزيء سكر بسيط).

يتم إطلاق الأكسجين مرة أخرى في الهواء كمنتج ثانوي لعملية التمثيل الضوئي ، ويستخدم النبات الجلوكوز المخزن للقيام بأنشطة الخلايا المختلفة مثل النمو والتكاثر والتنفس على سبيل المثال لا الحصر ، وعادة تتم عملية التمثيل الضوئي على مرحلتين ، أي المراحل المعتمدة على الضوء والمستقلة عن الضوء.

أين تحدث عملية التمثيل الضوئي

تحدث عملية التمثيل الضوئي داخل الخلايا النباتية الفردية ، داخل الخلايا توجد بنى فرعية مختلفة تعرف باسم العضيات ، وتحدث عملية التمثيل الضوئي في العضيات المعروفة باسم البلاستيدات الخضراء ، تحتوي البلاستيدات الخضراء على صبغة الكلوروفيل ، بالإضافة إلى البروتينات والضروريات الأخرى للتفاعل الكيميائي.

تم العثور على عضيات كلوروبلاست في أجزاء مختلفة من النبات الأخضر مثل السيقان ، والسبالات ، وخاصة في الأوراق ، تبدأ النباتات النابتة حديثًا عملية التمثيل الضوئي في المجموعة الأولى من الأوراق الحقيقية التي تنمو بعد الإنبات.

العوامل المؤثرة في التمثيل الضوئي

يمكن أن تتأثر عملية التمثيل الضوئي بعدد من العوامل وتشمل هذه:

شدة الضوء

كمية الضوء التي تصل إلى ورقة النبات لها تأثير كبير على معدل إنتاج الغذاء ، بشكل عام كلما زادت شدة الضوء ، زاد معدل التمثيل الضوئي بالنباتات ، على الجانب الآخر عندما تكون شدة الضوء منخفضة ، سينخفض أيضًا معدل التمثيل الضوئي ، وهذا هو السبب في أن بعض النباتات فقط يمكن أن تنمو في بيئات مظللة ، بينما يطلب البعض الآخر أشعة الشمس الكاملة.

تركيز ثاني أكسيد الكربون

ثاني أكسيد الكربون عنصر حيوي في عملية التمثيل الضوئي ، لذلك إذا كان تركيز ثاني أكسيد الكربون مرتفعًا ، فإن معدل التمثيل الضوئي يزيد أيضًا بشكل متناسب.

في ظل ظروف جودة الهواء العادية ، يتراوح تركيز ثاني أكسيد الكربون من 300 إلى 400 جزء في المليون ، إذا تجاوز التركيز النطاق ، يزداد التمثيل الضوئي بشكل ملحوظ ، والعكس صحيح أيضًا في بيئة مستنفدة لثاني أكسيد الكربون.

درجة الحرارة المحيطة

لكي تحدث عملية التمثيل الضوئي على النحو الأمثل ، يجب أن تكون درجة الحرارة ضمن النطاق المناسب لتفاعلات الخلايا ، بالنسبة للعديد من النباتات ، تتراوح درجة الحرارة المثلى لعملية التمثيل الضوئي بين 75 درجة فهرنهايت – 95 درجة فهرنهايت (حوالي 25 درجة مئوية – 35 درجة مئوية) ، ويمكن أن تؤثر درجات الحرارة خارج هذا النطاق على التمثيل الغذائي للخلايا وتقلل من معدلات تخليق النبات للجلوكوز من ضوء الشمس.

توافر المياه

الماء عنصر حيوي في عملية التمثيل الضوئي ، حيث يعمل كمصدر لجزيئات الهيدروجين لتخليق الجلوكوز ، نقص المياه يؤخر عمليات التمثيل الضوئي.

تلوث الهواء

يمكن أن يؤثر

التلوث

بشكل كبير على عملية التمثيل الضوئي ، عندما تستقر جزيئات التلوث على أوراق النبات ، فإنها يمكن أن تسد فتحات الثغور على الأوراق ، هذا يمكن أن يقلل من امتصاص ثاني أكسيد الكربون اللازم لتخليق الجلوكوز.[2]

لماذا تحتاج النباتات عملية التمثيل الضوئي

أثناء عملية التمثيل الضوئي ، تحول النباتات الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية يمكن للكائنات الحية استخدامها ، تمتص النباتات الماء من التربة وثاني أكسيد الكربون من الهواء لإنتاج السكريات ، تطلق النباتات أيضًا الأكسجين كمنتج ثانوي أثناء عملية التمثيل الضوئي.

لماذا تحتاج النباتات التنفس الخلوي

أثناء التنفس الخلوي ، تستخدم النباتات الأكسجين لتحليل منتجات تحلل السكر في الميتوكوندريا في الخلايا النباتية ، تطلق هذه العملية المزيد من الطاقة وثاني أكسيد الكربون والماء.