ما اود معرفته عن النباتات

[Mary Naeem]

ما اود معرفته عن النباتات

ماهية النبات.
ما يُميز المملكة النباتية عن المملكة الحيوانية حقيقية النواة.
التصنيف النباتي العام.
عملية البناء الضوئي.
أهمية النباتات.

ما اود معرفته عن النباتات:

أولًا، ماهية النباتات: النباتات كائنات حية، حقيقية النواة، ومُتعددة الخلايا، وتتميز بقدرتها الهائلة على توفير الغذاء لنفسها ولجميع الكائنات الحية اعتمادًا على عملية البناء الضوئي.

تُعرف المملكة النباتية باسم (plant kingdom)، وتقف جنبًا إلى جنب مع المملكة الحيوانية ليُمثلان معًا حقيقيات النواة، وتتميز النباتات بعدد من الخصائص منها كونها:

كائنات حية متعددة الخلايا وحقيقية النواة.
ذاتية التغذية (autotrophs).
غير مُتحركة ( non-motile).
قادرة على التكاثر الجنسي والغير الجنسي.
مالكة لعضيات خاصة مسؤلة عن التكاثر والدعم والتغذية.

وتضم المملكة النباتية عددًا هائلًا من الكائنات الحية، ويتم تصنيفها وفقًا لـ :

الهيكل التركيبي للنبات.
النظام الوعائي النباتي.
البذور

الهيكل التركيبي النباتي: هو جسم النبات بوجه عام، فقد يحدث أن يتمايز النبات إلى عددًا من التراكيب الأساسية وقد لا يتمايز من الأساس مثل التمايز النباتي المعروف إلى جذر وساق وأوراق.

النظام الوعائي النباتي: يُعرف باسم (Vascular system)، وهو النظام المسؤول عن نقل الماء والغذاء عبر الأجزاء النباتية مثل الخشب واللحاء.

البذور: تختلف النباتات فيما بينها وفقًا لتكون البذور بها فقد تكون النباتات:

خالية من البذور.
بها بذور.
عارية البذور .
مُغطاة البذور.

ويتم تصنيف النباتات إلى خمسة مجموعات فرعية هي:

الثالوسيات (Thallophyta).
الطُحلُبِيّات (bryophyta ).
السرخسيات (Pteridophyta).
عاريات البذور (Gymnosperms).
مُغطاة البذور (Angiosperms).

ويُمكن تصنيف المجموعات الخمسة السابقة إلى مجموعتين رئيسيتين اعتمادًا على البذور إلى:

نباتات لازهرية.
النباتات الزهرية

النباتات اللازهرية: هي نباتات غير قادرة على صنع الزهور أو حمل البذور وتُعرف باسم (Cryptogams) وتضم داخلها المجاميع الثلاث الأولى:

الثالوسيات.
الطُحلُبِيّات.
السرخسيات.

النباتات الزهرية: هي نباتات قادرة على صنع الزهور وحمل البذور وتُعرف باسم (phanerogams ) وتضم داخلها المجاميع النباتية التالية:

عاريات البذور.
مُغطاة البذور.

أين تحدث عملية البناء الضوئي في النباتات

تحدث عملية البناء الضوئي في البلاستيدات الخضراء وهي عضيات خاصة مُتميزة داخل النبات.

تُعتبر عملية البناء الضوئي أكثر العمليات المعروفة لدى النباتات، ويستلزم لفهم طريقة حدوث البناء الضوئي استيعاب التراكيب الخلوية للبلاستيدات الخضراء والتي تتضمن:

غشاء خارجي مزدوج بطبقتين داخلية وخارجية.
فجوة تُعرف باسم ( intermembrane space)، وتفصل بين الغشاء الداخلي ذو طبقتين وغشاء الثايلاكويد التالي له.
غشاء الثايلاكويد، وسُمي بذلك لاحتوائه على تراكيب خاصة تُعرف باسم ثايلاكولدات (thylakoids).
أقراص الثايلاكويد المرتبة فى أكوام عمودية ضيقة تعرف باسم جرانا (grana) وتقوم بتخزين الطاقة داخلها لاحتوائها على مادة الكلوروفيل كما تُعتبر الوحدة الوظيفية داخل البلاستيدات.
الممرات الناقلة الواصلة بين جميع الجرانا الموجودة داخل البلاستيدة الواحدة (Stroma lamellae)، وتمتد من جرانيوم (الوحدة الأولية للجرانا) إلى جرانيوم آخر خلال الستروما.
خليط متجانس يشبه السيتوبلازم يُعرف بـالسُدى (Stroma)، ويحتوي على انزيمات مذابة بالإضافة إلى حبيبات النشا وأجزاء من المادة الوراثية (DNA) الخاصة بالبلاستيدات الخضراء.

يتم دمج جميع جميع العضيات الخاصة بالبلاستيد داخل السدى كما تتم فيها التفاعلات الكميائية اللاضوئية الحادثة بعملية البناء الضوئي، وفيما يلي التركيب الخلوي الخاص بالبلاستيدات الخضراء بشكل كامل.

يوفر النبات الغذاء لنفسه وللإنسان عن طريق القيام بعملية البناء الضوئي.

تُعرف عملية البناء الضوئي بإسم التمثيل الضوئي (Photosynthesis)، وبها يتم تحويل الماء وأكسجين الهواء الجوي إلى غذاء وأكسجين ثانوي.

ثاني أكسيد الكربون + ماء + طاقة ضوئية ← جلوكوز(مصدر للطاقة)+ أكسجين

تحدث عملية البناء الضوئي في تراكيب مميزة داخل الخلية النباتية تُعرف بإسم البلاستيدات الخضراء (plastids)، ووحدتها الوظيفية هي صبغة الكلوروفيل الخضراء ( chlorophyll).

تُعرف البلاستيدات عادة بإسم الكلوروبلاست (chloroplas)، فهو اسم مُدمج من كلًا من:

البلاستيدات الخضراء (plastids).
صبغة الكلوروفيل ( chlorophyll).

وتبدأ عملية البناء الضوئي بامتصاص النباتات لثاني أكسيد الكربون (CO2) والماء (H2O) من الهواء والتربة حتى يتم أكسدة الماء لإنتاج الأكسجين واختزال ثاني أكسيد الكربون لتكوين الجلوكوز داخل الخلية النباتية.

يقوم الكلوروفيل بامتصاص الأطوال الموجية الحمراء والزرقاء في نطاق الطاقة الضوئية المُمتصة، ويقوم بعكس الأطوال الموجية الخضراء مما يُفسر رؤية النباتات عادةً بلونها الأخضر المُميز.

هناك نوعان من التفاعلات الكميائية الحادثة أثناء عملية البناء الضوئي:

التفاعلات التي تعتمد على الضوء.
التفاعلات المُستقلة عن الضوء.

أولًا، التفاعلات المُعتمدة على الضوء: تُعرف بإسم (Light-dependent reactions)، هي التفاعلات التي تعتمد على وجود الضوء بشكلٍ أساسي وبها يتم امتصاص ضوء الشمس من قبل الكلورفيل في غشاء الثايلاكويد بالبلاستيدات.

يقوم الكلوروفيل بتحول الطاقة الشمسية المُمتصة من الأطوال الموجية إلى طاقة كميائية مُخزنة في شكلين أساسين هما ATP و NADPH.

ثانيًا، التفاعلات المُستقلة عن الضوء: تُعرف بإسم (Light-independent reactions) أو دورة كالفن النباتية ( Calvin Cycle)، وهي التفاعلات التي لا تعتمد على وجود الضوء بشكلٍ أساسي.

تحدث هذه التفاعلات في منطقة السدى (stroma) الفاصلة بين كلًا من غشاء الثايلاكويد (thylakoid membrane) و غشاء البلاستيدات الخضراء (chloroplast membrane).

ويتم بهذه المرحلة استخدام جزيئات الطاقة المُخزنة ATP و NADPH من التفاعلات الضوئية الحادثة سلفًا لإنتاج جزيئات الكربوهيدرات.

في النهاية تقوم الحيوانات آكلة العشب بتناول النباتات للحصول على الطاقة والتي بدورها تتناولها الحيوانات آكلة اللحوم.



ما هي أهمية النباتات

المحافظة على التوازن البيئي من خلال امتصاص ثاني أكسيد الكربون وانتاج الأكسجين.
توفير الطاقة للنباتات آكلة العشب.
مصدر الطعام الأول لجميع الكائنات الحية.
تعمل على تنقية الهواء من الملوثات بشكل عام.
تخصيب الأرض واعمارها من أجل زراعتها مرة أخرى من قبل البشر.
المحافظة على استمرار دورة الماء من خلال عملية النتج.
محاربة التلوث الهوائي بشكل كبير.
توفير العديد من التراكيب الكميائية المُستخدمة في الصناعات الدوائية والعلاجية.
توفير العديد من المواد الخام التي تدخل في العمليات الصناعية مثل الأخشاب والأوراق والغراء والمطاط.
الحد من المشاعر السلبية وبث السلام والهدوء في النفس البشرية نتيجة اللون الأخضر المميز وتنظيف الهواء المستمر من خلال النباتات.