النباتات الخضراء هي كائنات حية تمتلك قدرة فريدة على إنتاج غذائها بنفسها من خلال عملية البناء الضوئي. تتمثل الوظائف الحيوية الرئيسية للنباتات الخضراء في:
- التغذية: تنتج النباتات الخضراء غذائها بنفسها من خلال عملية البناء الضوئي، وهي عملية تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية يمكن استخدامها لتوليد الجلوكوز، وهو مصدر الطاقة الرئيسي للنباتات.
- التنفس: تتنفس النباتات مثل جميع الكائنات الحية الأخرى، حيث تستخدم الأكسجين لتوليد الطاقة من الجلوكوز.
- النمو: تنمو النباتات عن طريق زيادة حجم الخلايا الموجودة بالفعل، أو عن طريق إنتاج خلايا جديدة.
- التكاثر: تتكاثر النباتات عن طريق إنتاج البذور أو الجراثيم.
- النقل: تنقل النباتات المواد الغذائية والماء من الجذور إلى الأوراق، والمواد الغذائية المصنعة في الأوراق إلى جميع أجزاء النبات.
بالإضافة إلى هذه الوظائف الحيوية الرئيسية، تلعب النباتات دورًا مهمًا في النظام البيئي، حيث تقوم بتوفير الأكسجين وتقليل ثاني أكسيد الكربون، وتوفير الغذاء والمأوى للحيوانات، وتنظيم المناخ.
فيما يلي شرح مفصل لكل من هذه الوظائف الحيوية:
البناء الضوئي
البناء الضوئي هو عملية كيميائية تحدث في النباتات الخضراء وبعض الكائنات الحية الأخرى، حيث يتم استخدام الطاقة الضوئية لتحويل ثاني أكسيد الكربون والماء إلى الجلوكوز والأكسجين.
تحدث عملية البناء الضوئي في البلاستيدات الخضراء، وهي عضيات صغيرة توجد في خلايا النباتات الخضراء. تتكون البلاستيدات الخضراء من جزيء الكلوروفيل، وهو صبغة خضراء تمتص الطاقة الضوئية من الشمس.
تتكون عملية البناء الضوئي من مرحلتين رئيسيتين:
- مرحلة ضوئية: تحدث في حبيبات الكلوروفيل، حيث يتم استخدام الطاقة الضوئية لفصل الإلكترونات من جزيئات الماء. يتم استخدام هذه الإلكترونات لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى الجلوكوز.
- مرحلة مظلمة: تحدث في السيتوبلازم، حيث يتم استخدام الجلوكوز لإنتاج ATP، وهو جزيء يستخدم لتخزين الطاقة.
التنفس
التنفس هو عملية كيميائية تحدث في جميع الكائنات الحية، حيث يتم استخدام الأكسجين لتوليد الطاقة من الجلوكوز.
تحدث عملية التنفس في الميتوكوندريا، وهي عضيات صغيرة توجد في خلايا جميع الكائنات الحية.
تتكون عملية التنفس من ثلاث مراحل رئيسية:
- مرحلة التنفس اللاهوائي: تحدث في السيتوبلازم، حيث يتم تحويل الجلوكوز إلى حمض البيروفوسفوريك.
- دورة كريبس: تحدث في الميتوكوندريا، حيث يتم تحويل حمض البيروفوسفوريك إلى ثاني أكسيد الكربون و ATP.
- سلسلة نقل الإلكترونات: تحدث في الميتوكوندريا، حيث يتم استخدام الطاقة الناتجة من سلسلة نقل الإلكترونات لإنشاء ATP.
النمو
النمو هو عملية زيادة حجم أو كتلة الكائن الحي. تنمو النباتات عن طريق زيادة حجم الخلايا الموجودة بالفعل، أو عن طريق إنتاج خلايا جديدة.
يحدث النمو في النباتات عن طريق الانقسام الخلوي، وهو عملية انقسام الخلية الواحدة إلى خليتين جديدتين متطابقتين.
التكاثر
التكاثر هو عملية إنتاج أفراد جدد من نفس النوع. تتكاثر النباتات عن طريق إنتاج البذور أو الجراثيم.
تنتج النباتات الزهرية البذور، وهي مخاريط صغيرة تحتوي على الجنين. تنمو البذور إلى نباتات جديدة عندما تتوفر لها الظروف المناسبة.
تنتج بعض النباتات غير الزهرية الجراثيم، وهي خلايا صغيرة يمكنها أن تنمو إلى نباتات جديدة.
النقل
النقل هو عملية نقل المواد الغذائية والماء من مكان إلى آخر داخل النبات.
تنقل النباتات المواد الغذائية والماء باستخدام نسيج الأوعية الناقلة. يتكون نسيج الأوعية الناقلة من الأوعية الخشبية والأوعية الغربالية.
تنقل الأوعية الخشبية الماء والمعادن من الجذور إلى الأوراق. تنقل الأوعية الغربالية المواد الغذائية المصنعة في الأوراق إلى جميع أجزاء النبات.
