- لماذا الكربون مهم في الكائنات الحية؟
- التركيب الكيميائي للكائن الحي
- أهمية الغلاف الجوي
- انتقال الكربون بين الكائنات الحية
- التنفس الخلوي
- البناء الضوئي
- تنفس الحيوان
- التحلل الطبيعي
- منظم المحيط
- المراجع
تكمن أهمية الكربون في الكائنات الحية في حقيقة أنه العنصر الكيميائي الذي يقوم عليه وجود الحياة. قدرتها على تكوين البوليمرات تجعلها عنصرًا مثاليًا للانضمام إلى الجزيئات التي تولد الحياة.
الكربون عنصر كيميائي أساسي للحياة والعمليات الطبيعية التي تحدث على الأرض. إنه العنصر السادس الأكثر وفرة في الكون ، ويشارك في التكوينات والتفاعلات الفلكية.
8 تآصل الكربون
يوجد الكربون بكثرة على الأرض وخصائصه تسمح له بالارتباط بعناصر أخرى مثل الأكسجين والهيدروجين ، مما يشكل مركبات جزيئية ذات أهمية كبيرة.
الكربون عنصر خفيف ، ووجوده في الكائنات الحية ضروري ، حيث يتم استخدامه والتلاعب به بواسطة الإنزيمات في الأنظمة العضوية.
يتكون جسم الإنسان من 18٪ كربون ، ويقدر أن كل الحياة العضوية على الأرض تعتمد على وجود الكربون. تتكهن بعض النظريات أنه إذا كانت الحياة موجودة في جزء آخر من الكون ، فسيكون لها أيضًا وجود كبير للكربون في تكوينها.
الكربون هو العنصر الأساسي في تكوين مكونات مثل البروتينات والكربوهيدرات ، وكذلك في الأداء الفسيولوجي للجسم الحي.
على الرغم من كونه عنصرًا طبيعيًا ، فإن الكربون موجود أيضًا في التفاعلات الكيميائية والتدخلات التي يقوم بها الإنسان ، مما يوفر فوائد جديدة.
لماذا الكربون مهم في الكائنات الحية؟
التركيب الكيميائي للكائن الحي
نظرًا لأن الكائنات الحية هي نتيجة مجموعة من التفاعلات الكيميائية في وقت معين ، وكما ذكرنا ، يلعب الكربون دورًا أساسيًا في هذه التفاعلات ، فسيكون من المستحيل تصور الحياة بدون وجود هذا العنصر.
سمح تعدد استخدامات الكربون بالتواجد في العمليات الخلوية والعضوية الدقيقة التي تؤدي إلى ظهور المكونات الأساسية للجسم: الدهون والبروتينات والدهون التي تساعد في تكوين الأنظمة العصبية والأحماض النووية التي تخزن الحمض النووي من خلال الحمض النووي. الشفرة الجينية لكل فرد.
بنفس الطريقة ، فهو موجود في جميع تلك العناصر التي يستهلكها الكائنات الحية للحصول على الطاقة وضمان حياتهم.
أهمية الغلاف الجوي
الكربون ، على شكل ثاني أكسيد الكربون ، هو غاز موجود بشكل طبيعي على مستوى الغلاف الجوي.
يمنع ثاني أكسيد الكربون درجة الحرارة الداخلية للأرض من الهروب ، ويسمح وجوده المستمر بامتصاصه بواسطة كائنات أخرى للقيام بدورات تغذيتها.
إنه عنصر أساسي في الحفاظ على مستويات الحياة المتنوعة الموجودة على هذا الكوكب. ومع ذلك ، في المستويات غير الطبيعية التي يسببها الانبعاث المفرط من قبل الإنسان ، يمكن أن ينتهي به الأمر إلى احتواء درجة حرارة عالية جدًا ، مما يؤدي إلى حدوث ظاهرة الاحتباس الحراري. ومع ذلك ، سيكون أمرًا حاسمًا للحفاظ على الحياة في ظل هذه الظروف الجديدة.
انتقال الكربون بين الكائنات الحية
يرتبط النظام الغذائي للنظم البيئية ارتباطًا وثيقًا بنقل الكربون الذي يحدث بين الكائنات الحية التي تشارك في هذه التفاعلات.
الحيوانات ، على سبيل المثال ، غالبًا ما تحصل على الكربون من المنتجين الأساسيين وتنقله إلى كل من هم في أعلى السلسلة.
في النهاية ، يُعاد الكربون إلى الغلاف الجوي كثاني أكسيد الكربون ، حيث يستمر في المشاركة في بعض العمليات العضوية الأخرى.
التنفس الخلوي
يساهم الكربون مع الهيدروجين والأكسجين في عملية إطلاق الطاقة من خلال الجلوكوز داخل الجسم ، وينتج أدينوزين ثلاثي الفوسفات ، الذي يعتبر مصدر الطاقة على المستوى الخلوي.
يسهل الكربون عملية أكسدة الجلوكوز وإطلاق الطاقة ، ويحول نفسه إلى ثاني أكسيد الكربون ويطرد من الجسم.
البناء الضوئي
ظاهرة خلوية أخرى ذات أهمية عالمية هي تلك التي تستطيع النباتات فقط القيام بها: التمثيل الضوئي. تكامل الطاقة الممتصة مباشرة من الشمس مع الكربون الذي تمتصه من بيئة الغلاف الجوي.
نتيجة هذه العملية هي تغذية النباتات وإطالة دورة حياتها. لا يضمن التمثيل الضوئي حياة النبات فحسب ، بل يساعد أيضًا في الحفاظ على المستويات الحرارية والجوية تحت سيطرة معينة ، فضلاً عن توفير الغذاء للكائنات الحية الأخرى.
الكربون هو المفتاح في عملية التمثيل الضوئي ، وكذلك في الدورة الطبيعية حول الكائنات الحية.
تنفس الحيوان
على الرغم من أن الحيوانات لا تستطيع الحصول على الطاقة المباشرة من الشمس من أجل طعامها ، إلا أن جميع الأطعمة التي يمكن أن تستهلكها تقريبًا تحتوي على نسبة عالية من الكربون في تركيبتها.
يولد استهلاك الغذاء القائم على الكربون عملية في الحيوانات تؤدي إلى إنتاج الطاقة للحياة. يسمح إمداد الحيوانات بالكربون من خلال الطعام بإنتاج الخلايا بشكل مستمر في هذه الكائنات.
في نهاية العملية ، يمكن للحيوانات إطلاق الكربون كنفايات ، على شكل ثاني أكسيد الكربون ، والذي تمتصه النباتات بعد ذلك للقيام بعملياتها الخاصة.
التحلل الطبيعي
تعمل الكائنات الحية كمخازن كبيرة من الكربون خلال حياتها ؛ تعمل الذرات دائمًا على التجديد المستمر لأبسط مكونات الجسم.
بمجرد موت الكائن ، يبدأ الكربون في عملية جديدة لإعادته إلى البيئة وإعادة استخدامه.
هناك بعض الكائنات الحية الصغيرة التي تسمى المفككات أو المُحلِّلات ، والتي توجد على الأرض وفي الماء ، وهي المسؤولة عن استهلاك بقايا الجسم الميت وتخزين ذرات الكربون ثم إطلاقها في البيئة.
منظم المحيط
يوجد الكربون أيضًا في الأجسام المحيطية الكبرى للكوكب ، بشكل عام في شكل أيونات بيكربونات ؛ نتيجة انحلال ثاني أكسيد الكربون الموجود في الغلاف الجوي.
يخضع الكربون لتفاعل يجعله ينتقل من الحالة الغازية إلى الحالة السائلة ثم يتحول إلى أيونات بيكربونات.
في المحيطات ، تعمل أيونات البيكربونات كمنظم للأس الهيدروجيني ، وهو أمر ضروري لخلق ظروف كيميائية مثالية تساهم في تكوين الحياة البحرية بأحجام مختلفة ، واستيعاب السلاسل الغذائية لأنواع المحيطات.
يمكن إطلاق الكربون من المحيط إلى الغلاف الجوي عبر سطح المحيط ؛ لكن هذه المبالغ صغيرة جدًا.
المراجع
- براون ، س. (2002). قياس ومراقبة والتحقق من فوائد الكربون للمشاريع القائمة على الغابات. المعاملات الفلسفية للجمعية الملكية ، 1669-1683.
- باباس ، س. (9 أغسطس 2014). حقائق عن الكربون. تم الاسترجاع من Live Science:lifecience.com
- سامسا ، ف. (الثانية). لماذا الكربون مهم للكائنات الحية؟ تم الاسترجاع من Hunker: hunker.com
- سنجر ، ج. (و). ماذا يفعل الكربون للأجسام البشرية؟ تم الاسترجاع من HealthyLiving: healthyliving.azcentral.com
- ويلفريد م. Post ، WR ، Zinke ، PJ ، & Stangenberger ، AG (1982). برك كربون التربة ومناطق الحياة العالمية. الطبيعة ، 156-159.