محتويات
الغاز الذي تستخدمه النباتات الخضراء
ثاني أكسيد الكربون .
يدخل غاز ثاني أكسيد الكربون في عملية التمثيل الضوئي، وهي عملية هامة للغاية لضمان بقاء النباتات، كما تخضع الطحالب والفطريات لنفس العملية، يمتص النبات في البناء الضوئي غاز ثاني أكسيد الكربون، وأشعة الشمس، وفي ظل مجموعة من التفاعلات تتحوّل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية.
يلزم النبات ثاني أكسيد الكربون، لينتج عن هذه العملية هو الجلوكوز، والأكسجين، حيثُ يخرج غاز الأكسجين في صورة نفايات، وتستمر هذه العملية لضمان التوازن البيئي.[1]
لماذا تحتاج النباتات إلى غاز ثاني أكسيد الكربون
للنمو، والتنفس .
أظهرت الدراسات أنَّ النباتات تقوم بامتصاص غاز ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي، وذلك خلال عملية التمثيل أو البناء الضوئي، حيثُ يستعين النبات بجزء من الكربون في عملية النمو والترعرع، والجزء الآخر يُستخدم في التنفس، إذ يعمل النبات على تفكيك السكريات وتحويلها إلى طاقة.[2]
كما تناولنا سابقًا أنّ غاز ثاني أكسيد الكربون، هو الغاز التي تستخدمه النباتات الخضراء، لصنع طعامها أثناء عملية التمثيل الضوئي، ومع العديد من التفاعلات الكيميائية تُخرج النباتات غاز الأكسجين.[1]
كيف يحول النبات ثاني اكسيد الكربون الى اكسجين
عن طريق عملية البناء الضوئي .
مع عملية البناء الضوئي ينتُج غاز الأكسجين كفضلات، أو كغاز ثانوي، ويحتفظ النبات بالجلوكوز، كونه مصدرًا هام لغذاء النباتات نظرًا لأنّ أغلب النباتات، لا تستطيع الحصول على الغذاء من بيئتها، ولتوضيح كيف يحول النبات ثاني أكسيد الكربون إلى أكسجين في عملية البناء الضوئي نعرض الآتي:
- تمتلك النباتات هياكل دقيقة للغاية، تُعرف بالبلاستيدات الخضراء، حيثُ تحمل تلك البلاستيدات مادة الكلوروفيل، وهي المادة المسؤولة عن لون الأوراق الأخضر.
- يُعد الكلوروفيل عنصرًا أساسيًا لعملية البناء الضوئي، وبدونه لا يمكن القيام بهذه العملية الحيويَّة.
- يساهم الكلوروفيل في امتصاص أشعة الشمس، لبدء التمثيل الضوئي، إذ تشمل تلك المعادلة على 6 جزيئات من غاز ثاني أكسيد الكربون، مع 6 جزيئات من الماء وأشعة الشمس.
- ينتج عن العملية الجلوكوز، مع 6 جزيئات من غاز الأكسجين، وجميع هذه المراحل تحدث داخل الهياكل الأوراقية في النبات.
- أثناء عملية البناء الضوئي يمتص الكلوروفيل في البلاستيدات ضوء الشمس، وتحديدًا أشعة الشمس ضمن النطاق الأحمر والأزرق، ويعكس الضوء الأخضر.
- يقوم الكلوروفيل بتحويل الطاقة الضوئية المُستمدة من أشعة الشمس، وتحويلها إلى طاقة كيميائيَّة لتصنيع الجلوكوز، مع إطلاق غاز الأكسجين في الغلاف الجوي.
- الجدير بالذّكر أنَّ عملية البناء الضوئي تتأثر بعدّة عوامل، منها درجة الحرارة، ومدى تركيز غاز ثاني أكسيد الكربون، إلى جانب شدة أشعة الشمس.[1]
هل النبات يحتاج الى اكسجين
نعم .
يُعد احتياج النباتات لغاز الأكسجين أمر مفاجئ للبعض، فالمعروف هو استخدام النبات لثاني أكسيد الكربون، وإطلاق غاز الأكسجين، ولكن يُعد غاز الأكسجين أيضًا عنصرًا هامًا لبقاء النباتات على قد الحياة.
يعود السبب في احتياج النبات لغاز الأكسجين، إلى أنَّ أن النبات يتنفس تمامًا كالبشر، والحيوانات وجميع الكائنات الحية، ولا يعني التنفس هُنا المعنى الحرفي لعملية التنفس، ولكنه هام في إنتاج الطاقة لاستخدامها في خلايا النبات.[3]
أثر ثاني أكسيد الكربون المرتفع على النباتات
- تغيُّر المناخ.
- زيادة سُمك أوراق النباتات.
لاحظ علماء البيئة، أنَّه بمجرد ارتفاع نسبة أو مستويات ثاني أكسيد الكربون في الجو، فإنّ أغلب النباتات تتبع نمطًا غير اعتيادي، حيثُ تظهر أوراقها بصورة أكثر سُمكًا، ولكن لا تشكّل هذه الظاهرة مشكلة حقيقية، بل تظهر عواقبها في تغيير المناخ.
حيثُ اكتشف بعض العلماء أنَّ النباتات ذات الأوراق السميكة، قد تساهم في تفاقم الآثار الناتجة عن تغيُّر المناخ كالاحتباس الحراري، كونها تصبح أقل كفاءة وفعالية في عزل الكربون الموجود بالغلاف الجوي.[6]
أهمية الكربون للنبات
- تستمد النباتات ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي، من أجل الحصول على الطاقة، وبالتالي تكوين المركبات البيولوجية الهامة للنبات، كالكربوهيدرات والبروتينات.
- يُعد الكربون المصدر الرئيسي للطاقة في النبات، وهو أساس بناء أنسجة ولبنة النبات.
- يتم تحويل غاز ثاني أكسيد الكربون إلى نسبة قليلة من السكريات في النبات، إضافةً إلى تكوين النشويات، والكربوهيدرات، واللجنين، والسليلوز والبروتينات.
- يمنع الكربون العضوي في التربة من تلوث المياه، كما يمد النبات بالفطريات، والبكتيريا النافعة.
- يساهم الكربون في تعزيز نمو النبات، وزيادة قوته.[4]
من اين يمتص النبات الاخضر Co2
يمتص النبات الاخضر Co2 من الهواء الجوي، بواسطة الثغور الموجودة على الأوراق النباتية .
كما ذكرنا أنّ النبات الأخضر يستمد ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي، للقيام بعملية البناء الضوئي، ولكن كيف يدخل ثاني أكسيد الكربون إلى النبات؟ يتخلل Co2 إلى النبات بواسطة الثغور الموجودة على سطح أوراق النبات.
وكل الثغور النباتية تكون محاطة بزوجٍ من الخلايا الحامية، إذ يتم التحكُّم في فتح وغلق مسام الثغور بواسطة تلك الخلايا الحامية.[5]
لماذا النباتات الخضراء تمتص CO2 من الهواء
لتصنيع الغذاء.
تعتمد النباتات وبشكل أساسي على عنصر رئيسي في تصنيع غذائها، وهو غاز ثاني أكسيد الكربون، كونها تستخدمه في عملية البناء الضوئي وتحويله إلى سكريات، وبروتينات، وكربوهيدرات وغيرها من العناصر اللازمة لنمو النبات بشكل صحي.[4]
