التغذية عند النبات الأخضر: آليات التغذية والبناء الضوئي — الأولى ثانوي علوم طبيعة وحياة

التغذية عند النبات الأخضر: آليات التغذية والبناء الضوئي — الأولى ثانوي

أهداف الدرس:

• فهم كيفية حصول النبات الأخضر على المواد الضرورية لنموه.
• شرح آلية التركيب الضوئي (البناء الضوئي).
• التعرف على دور اليخضور والضوء في عملية التركيب الضوئي.
• تحليل التجارب التاريخية لفهم التغذية النباتية.

1- مقدمة: كيف يتغذى النبات؟

على عكس الحيوانات التي تبتلع طعامها، ينتج النبات الأخضر غذاءه بنفسه باستخدام الطاقة الشمسية. هذه العملية تسمى التركيب الضوئي (Photosynthèse). يحتاج النبات إلى مواد أولية: الماء، الأملاح المعدنية، غاز ثاني أكسيد الكربون، والطاقة الشمسية.

2- بنية النبات وتوزيع المواد

• الجذر: يمتص الماء والأملاح المعدنية من التربة عبر الشعيرات الجذرية. تنتقل هذه المواد عبر الخشب (Xylème) إلى جميع أجزاء النبات.
• الساق: تحمل الأوراق وتنقل المواد بين الجذر والأوراق عبر الأوعية الناقلة (الخشب واللحاء).
• الأوراق: مصنع الغذاء الرئيسي. تحتوي على اليخضور (الكلوروفيل) في البلاستيدات الخضراء.

3- التركيب الضوئي (البناء الضوئي)

تعريف: عملية حيوية يتم فيها تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية (على شكل ATP و NADPH) تستخدم في تركيب المواد العضوية (الجلوكوز) من مواد معدنية (CO2 و H2O).

المعادلة العامة:

6CO₂ + 6H₂O + énergie lumineuse → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

مراحل التركيب الضوئي:

أ- التفاعلات الضوئية (في الغشاء الثايلاكويدي):

• امتصاص الضوء بواسطة اليخضور.
• تحليل جزيئات الماء (Photolyse de l’eau) وإطلاق الأكسجين O₂.
• إنتاج ATP و NADPH (ناقلات الطاقة).

ب- التفاعلات اللاضوئية (دورة كالفن — في السدى):

• تثبيت ثاني أكسيد الكربون CO₂.
• استخدام ATP و NADPH المنتجين في المرحلة الأولى.
• إنتاج الجلوكوز (سكر سداسي).

4- دور اليخضور والضوء

تجربة : نضع نباتاً أخضر في الظلام لمدة 48 ساعة. نغطي جزءاً من ورقة بورقة ألمنيوم ثم نعرضه للضوء. بعد 24 ساعة، نختبر وجود النشاء في الورقة باستخدام محلول اليود. اللون الأزرق البنفسجي يدل على وجود النشاء.

النتيجة: الأجزاء المعرضة للضوء تحتوي على النشاء، أما الأجزاء المغطاة فلا. هذا يثبت أن الضوء ضروري للتركيب الضوئي (وبالتالي إنتاج النشاء).

5- العوامل المؤثرة على التركيب الضوئي

• شدة الضوء: تزداد سرعة التركيب الضوئي بزيادة شدة الضوء حتى حد الإشباع.
• تركيز CO₂: كلما زاد تركيز ثاني أكسيد الكربون زادت سرعة التركيب الضوئي.
• درجة الحرارة: للإنزيمات دور في التفاعلات اللاضوئية، فدرجة الحرارة المثلى بين 25-30°م.
• توفر الماء: نقص الماء يسبب إغلاق الثغور ويقلل من امتصاص CO₂.

6- تمارين محلولة

تمرين 1: في تجربة، تم وضع نبات أخضر تحت ضوء أحمر وآخر تحت ضوء أخضر وثالث تحت ضوء أبيض. أي النباتات ينتج أكبر كمية من الأكسجين؟ ولماذا؟

الحل: النبات تحت الضوء الأحمر والأبيض ينتج أكبر كمية من الأكسجين، لأن اليخضور يمتص الضوء الأحمر والبنفسجي والأزرق بقوة ولا يمتص الضوء الأخضر (يعكسه، وهذا ما يفسر لون النبات الأخضر). الضوء الأبيض يحتوي على جميع الأطوال الموجية.

📝 خلاصة

النبات الأخضر كائن ذاتي التغذية (Autotrophe) ينتج غذاءه بالتركيب الضوئي. يستخدم طاقة الضوء لتحويل CO₂ و H₂O إلى جلوكوز وأكسجين. اليخضور في البلاستيدات الخضراء هو الصباغ الأساسي في امتصاص الضوء. فهم هذه الآليات ضروري لفهم العلاقات الغذائية في النظام البيئي.

📍 دروس مشابهة

• تصنيف الكائنات الحية: الممالك الخمس
• مقارنة بين الخلية النباتية والخلية الحيوانية