ما هي كائنات التمثيل الضوئي؟ - مادة الاحياء - 2026

في الكائنات الحية الضوئي هي تلك قادرة على التقاط الطاقة الشمسية واستخدامها لإنتاج المركبات العضوية. تُعرف عملية تحويل الطاقة هذه بعملية التمثيل الضوئي.

هذه الكائنات الحية قادرة على صنع طعامها باستخدام الطاقة الشمسية. وتشمل هذه النباتات الأعلى ، وبعض الطلائعيات ، والبكتيريا ، التي يمكنها تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى مركبات عضوية وتقليله إلى كربوهيدرات.

الطاقة اللازمة لحدوث هذه العملية تأتي من ضوء الشمس ، الذي يعزز نشاط الكائنات الحية الضوئية لتكوين المركبات العضوية والكربوهيدرات ، التي تستخدمها الخلايا غيرية التغذية كمصدر للطاقة.

من المهم ملاحظة أن معظم الأطعمة المستهلكة يوميًا والوقود الأحفوري الموجود في الطبيعة هي نتاج عملية التمثيل الضوئي.

تعتبر كائنات التمثيل الضوئي من المنتجين الأساسيين في السلسلة الغذائية ، حيث من بينها تلك التي تنتج الأكسجين ، وهي نباتات خضراء وطحالب وبعض البكتيريا.

ولكن هناك أيضًا كائنات حية تقوم بعملية التمثيل الضوئي ولا تنتج الأكسجين ، ومن بينها بكتيريا الكبريت الأرجواني وبكتيريا الكبريت الخضراء.

ما هو التمثيل الضوئي وما هي الكائنات الحية الضوئية؟

التمثيل الضوئي هو العملية التي تستطيع من خلالها النباتات وبعض الطحالب والبكتيريا إنتاج الجلوكوز والأكسجين ، وأخذ ثاني أكسيد الكربون والماء من البيئة. الطاقة اللازمة لحدوث هذه العملية تأتي من ضوء الشمس.

البناء الضوئي. التعليم. (سادس). الصورة عبر موقع photosynthesiseducation.com

كما يتضح في الصورة ، يأخذ النبات ثاني أكسيد الكربون من البيئة ، وبمشاركة ضوء الشمس والماء ، يعيد الأكسجين إلى البيئة.

الطوابق العليا

النباتات العليا هي نباتات تُعرف بالنباتات الوعائية أو القصبات الهوائية ، حيث تحتوي على أنسجة لتوصيل الماء من خلالها وغيرها من النباتات التي تسمح بمرور نواتج التمثيل الضوئي.

تحتوي هذه النباتات على هياكل في أوراقها تسمى البلاستيدات الخضراء ، والتي تحتوي على صبغة تسمى الكلوروفيل ، فهي تمتص ضوء الشمس وهي مسؤولة عن حدوث عملية التمثيل الضوئي.

تسمى النباتات العليا ، وكذلك بعض أنواع البكتيريا ، بالمنتجين الأساسيين ، لأنها قادرة على إنتاج مواد عضوية مثل الجلوكوز ، وتقسيم المواد غير العضوية (ثاني أكسيد الكربون) من خلال عملية التمثيل الضوئي.

يُطلق على هؤلاء المنتجين اسم الكائنات ذاتية التغذية ويمثلون نقطة البداية لتداول المغذيات والطاقة في السلسلة الغذائية ، نظرًا لأن الكربوهيدرات والمواد الكيميائية الأخرى التي ينتجونها تعمل كغذاء للمستهلكين الأساسيين ، وهم العواشب.

الطحالب

مثل النباتات العليا ، هذه الكائنات هي حقيقيات النوى ، أي أنها كائنات تحتوي خلاياها على نواة وعضيات داخل أغشيتها. العديد من هذه الطحالب أحادية الخلية ، لكنها يمكن أن تشكل أحيانًا مستعمرات كبيرة وتتصرف مثل النباتات.

من بين الهياكل التي تمتلكها هذه الكائنات حقيقية النواة ، توجد البلاستيدات الخضراء ، وهي وحدات فرعية منظمة يتمثل دورها الرئيسي في إجراء عملية التمثيل الضوئي ، والتي ، كما هو الحال في النباتات ، يلتقط الكلوروفيل الطاقة من ضوء الشمس لتحويلها وتخزينها.

البكتيريا الزرقاء

البكتيريا الزرقاء هي كائنات بدائية النواة ، وهذا يعني أنها كائنات وحيدة الخلية ليس لها نواة ، لكنها يمكن أن تتصرف مثل الكائنات الحية التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي.

على الرغم من أنها لا تحتوي على عضيات مثل خلايا الطحالب ، إلا أنها تمتلك نظامًا خارجيًا مزدوجًا ونظامًا داخليًا به غشاء ثايلاكويد ، حتى يتمكنوا من إجراء عملية التمثيل الضوئي.

يمكن أن تنتج هذه الكائنات الأكسجين من تفاعلاتها الضوئية ، لأنها تستخدم الماء كمانح للإلكترون ، على عكس الكائنات البكتيرية الأخرى ، التي تقوم بنوع من التمثيل الضوئي يسمى anoxygen.

بكتيريا الكبريت الأرجواني

إنها كائنات حية متعددة الاستخدامات للغاية ، حيث يمكنها استخدام مجموعة متنوعة من المركبات للحصول على الإلكترونات وعلى الرغم من أنها لا تنتج الأكسجين في تفاعلاتها الضوئية ، إلا أنها لا تواجه مشكلة في البقاء على قيد الحياة إذا لم يكن الأكسجين موجودًا.

في حالة ما إذا كانت الظروف البيئية تفضل تغيير التمثيل الغذائي إلى طريقة الحياة الضوئية ، فإنها تبدأ في إضافة المزيد من الطبقات إلى نظام الغشاء السيتوبلازمي الخاص بها ، بحيث يصبح لاحقًا غشاء داخل الهيولى ، وهو أمر ضروري من أجل يحدث التمثيل الضوئي.

البكتيريا الكبريتية الخضراء

هذا النوع من البكتيريا لا يتحرك ، ولكن يمكن أن يكون له أشكال متعددة ، من بينها الحلزوني أو الكرات أو القضبان. تقع في قاع المحيطات وتنجو من قلة الضوء والرياح الدافئة.

تقوم هذه البكتيريا بعملية التمثيل الضوئي في غشاء البلازما الخاص بها ، دون التسبب في أي تغيير إضافي له ، نظرًا لوجود حويصلات لضبط عمقها ، وبالتالي تحقيق إضاءة أفضل واستخدام الكبريت كمانح للإلكترون ، فإن عملية التمثيل الضوئي الخاصة بها خالية من الأكسجين.

الهليوباكتيريا

إنها بكتيريا غير مؤكسدة ذات تغذية ضوئية واكتشافها حديثًا. تحتوي على جرثومة الكلوروفيل g ، وهي صبغة فريدة من نوعها لأنواعها ، مما يسمح لها بامتصاص ترددات مختلفة على عكس الكائنات الحية الأخرى التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي.

إنها بكتيريا موجبة الجرام والوحيد منها قادر على إجراء التغذية الضوئية. هم أيضا قادرون على تكوين الأبواغ. إنها متغايرة ضوئية ، لأنها تحصل على الطاقة من أشعة الشمس ، لكنها تأخذ الكربون حصريًا من المصادر العضوية ، كما أنها لا هوائية.

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن الحياة على الأرض تعتمد بشكل أساسي على الطاقة الشمسية ، والتي تتحول إلى جلوكوز وأكسجين من خلال عملية التمثيل الضوئي ، المسؤولة عن إنتاج جميع المواد العضوية.

هذه المادة العضوية موجودة في تركيبة الغذاء المستهلك يومياً ، في الوقود الأحفوري مثل الزيت ، في الأشجار وفي المواد الخام المستخدمة في الصناعات.

تعتبر عملية التمثيل الضوئي ضرورية لوجود الحياة على الأرض ، لأنه بدون إنتاج الأكسجين الذي يتم إفرازه من خلال مسام أوراق النبات ، فمن غير المحتمل أن يحدث التمثيل الغذائي للحيوانات. رداء.

هذا هو السبب في أن التمثيل الضوئي هو عملية لها آثار بعيدة المدى ، لأن مثل النباتات والبشر والحيوانات الأخرى يعتمدون على الجلوكوز الذي يتم إنشاؤه في هذه العملية كمصدر للطاقة. ومن هنا تأتي أهمية كائنات التمثيل الضوئي.

المراجع

1. بيلي ، ر. (2016). كائنات التمثيل الضوئي. تعافى من biology.about.com.
2. Eschool اليوم. (2016). البناء الضوئي. تعافى من eschooltoday.com.
3. واتسون ، د. (2014). تدفق الطاقة عبر النباتات والحيوانات. تعافى من ftexploring.com.
4. روس ، ج. (بدون تاريخ). البناء الضوئي: ليس فقط للنباتات. مدونة جديدة تحت الشمس. تم الاسترجاع من newunderthesunblog.wordpress.com.
5. تعليم التمثيل الضوئي. (سادس). التمثيل الضوئي في البكتيريا. تم الاسترجاع من موقع photosynthesiseducation.com.
6. أساو ، ماري ، وماديجان ، مايكل ت. (2010). في: eLS. John Wiley & Sons Ltd ، تشيتشيستر. تعافى من els.net.
7. موسوعة Encarta. (2000). تم الاسترجاع من life.illinois.edu.