تقوم النباتات بصناعة غذاءها بنفسها

يبدو أن بعض النباتات آكلة اللحوم "تأكل" الحشرات ، لكنها  تصطاد الحشرات من أجل الحصول على العناصر الغذائية فقط ، وليس الطاقة. انقر هنا للمزيد من التفاصيل.

هل تأكل النباتات؟ نعم ، لكن ليس كما نفعل نحن البشر. فبدلاً من الذهاب إلى المطبخ أو المتجر أو المطعم لتناول ووجبة الطعام ، تأكل النباتات عن طريق عملية تسمى التمثيل الضوئي.

ابحث بنظرة سريعة في القاموس اللغوي وسوف تجد أن مصطلح "التمثيل الضوئي" مصنوع من كلمتين - "الضوئي" ، أي الضوء ، و "التمثيل" يعني صناعة شيء ما. إن مجرد معرفة أصل هذا المصطلح تمنحنا لمحة عن كيفية حصول النباتات على طعامها. تصنع النباتات طعامها باستخدام الضوء. 

مصنوعة من الضوء

تحتاج النباتات، كما الحيوانات ،  للطاقة للقيام بأي عمل. يتناول البشر والحيوانات الأخرى الطعام للحصول على الطاقة. قد تشمل وجباتك اليومية الحبوب على الإفطار ، شطيرة لوجبة الغداء وربما على السلطة والأسماك لوجبة العشاء. تزودنا هذه الأطعمة والعديد من السوائل التي نشربها بالطاقة.

عندما تقوم النباتات بتصنع السكريات ، من أين تحصل على جميع المواد التي تحتاجها لتنمو؟ انقر هنا للمزيد من التفاصيل.

لا تقوم النباتات بتناول الطعام بل تقوم النباتات باستغلال الطاقة من الشمس أو أي ضوء آخر لصنع طعامهم. تتكون هذه العملية من الماء والهواء والضوء. لا تستخدم النباتات جميع مكونات الهواء، ولكنها تستخدم فقط ثاني أكسيد الكربون (CO2) لتصنيع طعامها. تنتج النباتات الأكسجين خلال هذه العملية.

تستخدم النباتات عملية التمثيل الضوئي لانتاج السكر. يسمح السكر للنباتات بالنمو والقيام بأعمال أخرى مهمة كما مثل تناول الإنسان للسكر يزوده بالطاقة اللازمة للعمل واللعب.

التغذي على الضوء

كما هي حال التسمية، يمكن تقسيم عملية التمثيل الضوئي إلى قسمين. القسم الأول هو التفاعلات المعتمدة على الضوء. في هذه التفاعلات ، تحول النباتات طاقة أشعة الشمس إلى أشكال مختلفة من الطاقة التي يتم استخدامها في الجزء الثاني من عملية التمثيل الضوئي. في القسم الثاني، دورة كالفين ، يتم استخدام ثاني أكسيد الكربون من الهواء والطاقة الناتجة عن التفاعلات المعتمدة على الضوء لصنع سكر يسمى بالجلوكوز (gleukos اليونانية = النبيذ الحلو).

أين يتم هذا العمل

لماذا معظم النباتات خضراء اللون؟ انقر لمزيد من التفاصيل.

تتواجد في داخل الخلايا النباتية معامل صغير تدعى البلاستيدات الخضراء. يحدث كلا تفاعلي عملية التمثيل الضوئي داخل البلاستيدات الخضراء. وتقوم هذه المصانع المصغرة بإنتاج صباغ يعطي النباتات لونها الأخضر. يسمى هذا الصباغ بالكلوروفيل. ، يساعد الكلوروفيل أيضاً إلى جانب إعطاء الأوراق الساق لونها الأخضر، النباتات على امتصاص أشعة الشمس.

هل تتنفس النباتات؟

غاز الأكسجين ، الغاز الذي نتنفسه ، هو نتاج التفاعلات المعتمدة على الضوء ضمن عملية التمثيل الضوئي. نحن ننتج غاز ثاني أكسيد الكربون أثناء عملية الزفير، الذي تستخدمه النباتات في عملية التمثيل الضوئي. تمتلك النباتات ثقوباً صغيرة في أوراقها تدعى الثغور التنفسية. تنفتح هذه الثغور للسماح للهواء بدخول الورقة حتى يتمكن النبات من الحصول على ثاني أكسيد الكربون اللازم لعملية التمثيل الضوئي.

تُظهر هذه الصورة عن قرب ثغورًا تنفسية خضراء ساطعة تحيط بها خلايا نباتية حمراء داكنة وخضراء اللون. انقر للمزيد من التفاصيل.

يمكن أن تسمح الثغور المفتوحة للكثير من الماء بمغادرة النبات من خلال عملية التبخر، ولذلك تغلق الثغور التنفسية عندما يتم فقدان كميات كبيرة من الماء. كما تستخدم الخلايا النباتية الأكسجين عندما يتم حرق السكريات من أجل توليد الطاقة خلال عملية التنفس الخلوي [respiration (اللاتين re = مرة أخرى ، spirare = يتنفس)]. جميع الخلايا تتنفس ، ولكن النباتات والطحالب ، وبعض البكتيريا فقط تقوم أيضا بعملية التمثيل الضوئي.

مصدر كل الكربون الموجود في أجسادنا هو نتاج عملية التمثيل الضوئي. تأمل فقط في الأطعمة التي تتناولها، مصدرهذه الأطعمة هو النباتات أو من الحيوانات التي تأكل النباتات. مصدر الكربون الموجود في أجسادنا من الكائنات الحية الأخرى، ولذلك  يُطلق علينا المستهلكين أو الكائنات غيرية التغذية [heterotrophs (مشتقة من اليونانية وتعني heteros = غيرية أو مختلفة، و  trophos= التغذية). تعتبر النباتات كائنات حية منتجة أو ذاتية التغذية [autotrophs (مشتقة من اليونانية auto= ذاتية ، و trophos = التغذية)، مما يعني أنها تحصل على الكربون من مصادر غير حية. يعتبر غاز ثاني أكسيد الكربون الجوي هو مصدر الكربون النوعي للنباتات، لذلك يسعك القول أن النباتات مصنوعة من "الهواء"!

مصدر الصور Wikimedia Commons. صورة البكتيريا الخضراء المزرقة مصدرها BASF - The Chemical Company.