من أين تأتي كتلة النبات؟

هل سبق لك أن تساءلت عن كيفية حصول  النباتات على كتلتها؟ كل تلك الأوراق والفروع يجب أن تأتي من مكان ما، ولكن أين؟ لقد تبين أن المكونات الرئيسية لنمو النباتات هي الماء والهواء والطاقة.

قصة الهواء

يتكون جزيء ثاني أكسيد الكربون من ذرة كربون واحدة وذرتين من الأكسجين

قد يبدو الهواء المحيط بك فارغًا ، لكنه ليس كذلك.

يتكون الهواء من مكونات صغيرة نسميها الجزيئات. إذا كان لديك ما يكفي من جزيئات الهواء، فسيكون بمقدورك وزنهم.

اثنين من الجزيئات المكونة للهواء هما الأكسجين وثاني أكسيد الكربون. قد تعتقد أن الأكسجين هو الجزيء الأكثر أهمية – نحن نحتاجه للبقاء على قيد الحياة. لكن الكربون مهم جدا. جميع الكائنات الحية على الأرض مصنوعة من الكربون.

إذا قمت بإزالة الماء من أجسامنا، فستجد أن الكربون يشكل معظم ما تبقى من الوزن أو الكتلة. وينطبق الشيء نفسه على النباتات.

لا تحصل النباتات على الكربون من أي من هذه المصادر.

 نحن نحصل على الكربون من طعامنا، ولكن من أين تعتقد أن النباتات تحصل على الكربون؟ انهم لا يحصلون على الكربون من التربة أو من الشمس أو من الماء.

تنتزع النباتات الكربون من الهواء.

هل النباتات مصنوعة من طبقة الهواء الرقيقة؟

تحتاج النباتات للطاقة من الشمس، والمياه من التربة، والكربون من الهواء لتنمو

يتكون الهواء في الغالب من النيتروجين والأكسجين وثاني أكسيد الكربون. إذن كيف تحصل النباتات على الكربون الذي تحتاجه للنمو؟ إنها تمتص ثاني أكسيد الكربون من الهواء. يشكل هذا الكربون معظم مواد البناء التي تستخدمها النباتات لبناء الأوراق والسيقان والجذور الجديدة.

الأكسجين المستخدم لبناء جزيئات الجلوكوز مصدره أيضا من غاز ثاني أكسيد الكربون

يعتبر الماء مادة أخرى هامة تحتاجها النباتات للنمو، حيث تحصل عليها عن طريق امتصاصها من خلال جذورها

يتكون الماء من ذرتين هيدروجين وذرة واحدة من الأكسجين

يستخدم الهيدروجين في جزيئات الماء للمساعدة في بناء جزيئات الجلوكوز

يمكن أن يصل معدل المياه إلى 95٪ من النبات. فكر في الماء كمادة مالئة تستخدمه النباتات بين تراكيب الكربون

إذا وضعنا جانباً الماء المكون للنبات، ونظرنا إلى المادة الجافة فقط، فإن غالبية هذه المادة تأتي من طبقة الهواء الرقيق

كما أنهم يحتاجون إلى كميات ضئيلة من الفيتامينات والمعادن ، التي يحصلون عليها من خلال جذورها.

تحتاج النباتات إلى الكثير من الطاقة للعناية بخلاياها وبناء خلايا جديدة حتى تتمكن من النمو. النباتات تحصل على طاقتها من الشمس.

قصة الكربون

تمتص النباتات ثاني أكسيد الكربون من خلال ثقوب صغيرة تسمى الثقوب على سطح الورقة

إذا قمنا بتكبير ورقة نبات بحيث يمكننا رؤية الخلايا، سنجد فتحات صغيرة تسمى الثغور. الثغور التنفسية عبارة عن ثقوب مكونة من مسافات بين خلايا خاصة. تمتص النباتات عبرهذه الثقوب ثاني أكسيد الكربون من الهواء.

بمجرد دخول الورقة، يمكن لثاني أكسيد الكربون أن يدخل الخلايا النباتية. توجد داخل الخلايا النباتية أجزاء خلية متخصصة تسمى البلاستيدات الخضراء حيث تتم عملية التمثيل الضوئي.

محاطة داخل الخلية النباتية هي واحدة من مئات البلاستيدات الخضراء التي تعيش داخل الخلية

تبدو الخلايا النباتية خضراء بسبب الجزيئات في البلاستيدات الخضراء التي تعكس الضوء الأخضر. هناك العديد والعديد من البلاستيدات الخضراء في كل خلية نباتية خضراء. معظم بقية مكونات الخلايا عادة ما تبدو واضحة.

يتم في البلاستيدات الخضراء  استخدام الكربون والماء والطاقة لصنع سكر يسمى الجلوكوز. وتسمى عملية صنع الجلوكوز برمتها التركيب الضوئي.

تتحد جزيئات الجلوكوز معًا لتشكيل السليلوز

تتحد بعد ذلك  جزيئات الجلوكوز لتشكل سلاسل طويلة تسمى السليلوز. ثم يتم استخدام السليلوز لبناء المكونات النباتاتية  مثل جدران الخلايا.

ومع انقسام المزيد من الخلايا ، يمكن أن تنمو أوراق النبات والسيقان والجذور بشكل أكبر

هذه التراكيب النباتية وما تحويه من مواد هي أيضاً مكونة من الماء.

عندما يتم بناء مكونات الخلايا الجديدة، يمكن أن تنمو الخلايا وتنقسم ما ينتج عنه خلايا جديدة. هذه الخلايا الجديدة تستخدم في النمو الجديد للنبات. هذا يتيح للنباتات أن تكبر.

 لذلك إذا كنت تقوم بإنشاء كتاب وصفات للحياة وترغب في تضمين وصفة لنمو النبات، فستضيف ما يلي.

تتكون بعض النباتات من ماء تصل نسبته إلى 95٪. انقر للحصول على المزيد

الماء ، الذي يمكن أن تصل نسبته إلى 95٪ من وزن النبات، يدخل النبات من خلال جذوره.
الكربون ، الذي يشكل الجزء الأكبر من بقية مكونات النبات، يأتي من الهواء ويدخل النبات عبر ثقوب في أوراقه.

 

يدخل الأكسجين من جزيء ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين من الماء عبر الأوراق والجذور، ويتم استخدامها في صنع الجل

الطاقة، التي يحتاجها النبات لعملية التمثيل الضوئي، يتم امتصاصها من ضوء الشمس

 

---

ساهم في هذا القسم كل من Karla Moeller  و Charles Kazilek.

مصدر الصور Sabine Deviche