كيف تحصل المخلوقات الحية على الطاقة
كيف تحصل المخلوقات الحية على الطاقة ؟
بحث عن كيف تحصل المخلوقات الحية على الطاقة
كيف تحصل المخلوقات الحية على الطاقة ؟
النظام البيئي
يعرف النظام البيئي على أنه المنظومة التي تعيش فيها الكائنات الحية مجتمعة بحيث تكون مستجيبة لهذه البيئة ومتأثرة بها، وهذا المصطلح شامل وغير محدود فقد تضم النظم البيئية الكبيرة مثل الصحراء والمحيطات وقد تضم النظم الصغيرة منها كالأشجار أو بركة ماء صغيرة أو أي مكان يشمل الموطن للكائن الحي، ويتكون النظام البيئي العوامل الحيوية مثل الحيوانات والنباتات و البكتيريا أو العوامل الغير حيوية مثل البيئة الفيزيائية والكيميائية التي تعيش فيها هذه الكائنات، وحتى يكون لدينا نظام بيئي يجب أن يحتوي على هذه العوامل إضافة إلى مصادر الطاقة المختلفة حتى تتمكن من الحركة وصنع الغذاء والقيام بكافة الأنشطة الحيوية الأخرى.
مفهوم الطاقة
تعرف الطاقة في المخلوقات الحية على أنها العملية المعقدة التي يحتاجها أي جسم قابل للحركة والنشاط بحيث يمكن تحويلها إلى أشكال مختلفة مثل الطاقة الحركية والتي يتم استخدامها في أوضاع مختلفة لا حصر لها، فكل مهمة تقوم بها الكائنات الحية تتطلب طاقة فهي مطلوبة لأداء الأعمال الشاقة والتمارين الرياضية وهذه مظهر خارجي للطاقة، فالبشر مثلاً يستخدمون قدرًا كبيرًا من الطاقة أثناء التفكير وحتى أثناء النوم وهذا شكل داخلي للطاقة وبشكل عام يمكن القول أنه إن لم توجد الطاقة فهذا يعني لا وجود للكائنات الحية.
كيف تحصل المخلوقات الحية على الطاقة
تحصل المخلوقات الحية على الطاقة من خلال عملية التمثيل الغذائي وهو مجموعة من التفاعلات الكيميائية التي تطلق الطاقة للعمليات الخلوية فجميع الكائنات الحية تحتاج إلى الطاقة لتنمو وتتكاثر وتحافظ على هياكلها وتستجيب لبيئاتها المختلفة، ومن الناحية العملية تستهلك الحيوانات الطعام لتجديد الطاقة ويقوم التمثيل الغذائي الخاص بهم بتفكيك الكربوهيدرات والدهون والبروتينات والأحماض النووية لتوفير الطاقة الكيميائية لهذه العمليات، وبشكل عام تعتمد الكائنات الحية على بعضها في الغذاء حيث تقوم النباتات التي تشكل قاعدة الهرم الغذائي بالتمثيل الضوئي لتحصل على الغذاء وهي بذاتها بداية السلسلة الغذائية لكل الكائنات الحية الأخرى.
التمثيل الغذائي
تسمى عملية التمثيل الغذائي في الكائنات الحية بالأيض أيضاً وهي العملية التي تسمح للكائنات الحية في تحويل الطاقة الكيميائية المخزنة في الجزيئات إلى طاقة يمكن استخدامها في العمليات الخلوية، وبشكل عام تقوم الكائنات الحية باستخراج الطاقة بعدة أشكال من عملية التمثيل الغذائي مثل التنفس الخلوي والتنفس الهوائي واللاهوائي.
تدفق الطاقة والتنفس الخلوي
عند كسر الروابط الكيميائية المخزنة في الجلوكوز بعد عملية التمثيل الضوئي، تطلق الخلايا الطاقة المخزنة وتصنع ATP وتسمى العملية التي يتم فيها تكسير الجلوكوز وتصنيع ATP التنفس الخلوي، وتعمل عمليتي التنفس الخلوي والتمثيل الغذائي على تخزين الطاقة وإطلاقها في الكائنات الحية كما أنها تعمل على إعادة تدوير الأكسجين في الغلاف الجوي للأرض وهذا ما يسمى تدفق الطاقة إلى الكائنات الحية.
الأكسدة والتنفس الهوائي
يعرف التنفس الهوائي على أنه عملية تحويل الطاقة الكيميائية الحيوية في المغذيات إلى ATP في ظل وجود الأكسجين، حيث أن المواد الغذائية التي تتفكك من خلال التنفس الخلوي تفقد الإلكترونات طوال هذه العملية ويقال إنها تتأكسد، وتتم هذه العملية باستخدام الأكسجين للمساعدة في دفع أكسدة العناصر الغذائية والذي يحدث غالباً داخل الميتوكوندريا في حقيقيات النوى بينما يحدث التنفس داخل سيتوبلازم بدائيات النوى.
الأكسدة والتنفس اللاهوائي
وهو كالتنفس الهوائي ولكن بفرق بسيط عنه أنه لا يستخدم الأكسجين في عملية تحويل الطاقة، حيث أنه تستخدم العديد من بدائيات النوى وعدد قليل من حقيقيات النوى جزيء غير عضوي لدفع أكسدة مغذياتها في عملية التنفس اللاهوائي، وتشمل متقبلات الإلكترون للتنفس اللاهوائي النترات والكبريتات وثاني أكسيد الكربون وعدة أيونات معدنية.
كيف تحصل الكائنات الحية على غذائها
تحصل الكائنات الحية على غذائها بطريقتين رئيسيتين فالكائنات الحية جميعها إما ذاتية التغذية تصنع غذائها بنفسها أو غيرية التغذية تعتمد على غيرها لتحصل على الغذاء، ويتم تصنيف الكائنات الحية وفقاً لذلك إلى الأنواع التالية:
- الكائنات المنتجة: الذين يصنعون الطعام من مادة غير عضوية مثل النباتات التي تستخدم ضوء الشمس والماء وثاني أكسيد الكربون لإنتاج الغذاء والطاقة اللازمة.
- الكائنات المستهلكة والمنتجة: وهم مجموعة من الكائنات الحية الغير قادرين على صنع طعامهم بأنفسهم وبالتالي يجب عليهم تناول النباتات والحيوانات الأخرى لإنتاج الطاقة وهذا يشمل كل الحيوانات.
- محلِّلات المواد الميتة: وهي مجموعة واسعة تضم البكتيريا أو الحيوانات التي تتغذى على النباتات والحيوانات الميتة والفتات أو بقايا الطعام وحتى من فضلات الحيوانات الأخرى.
ما المقصود بالسلسلة الغذائية والهرم الغذائي للكائنات الحية
السلسلة الغذائية هي العامل الحاسم في توزيع الطاقة المتواجدة في الوقود الحيوي للكائنات الحية المتمثل بالغذاء، وأما الهرم الغذائي فيبدأ من الكائنات الحية المنتجة للغذاء والتي تؤمن الغذاء لكافة الكائنات الأخرى ونقطة البداية في الهرم الغذائي هي النباتات التي تمثل قاعدة الهرم وتعتمد كل الكائنات الحية عليها في الغذاء بما في ذلك الإنسان الذي يمثل رأس الهرم الغذائي، ويتم تمثيل السلسلة الغذائية وفق الهرم الغذائي كالتالي:
• تستخدم النباتات الطاقة من الشمس لتكوين مادة عضوية.
• يتم أكل النباتات من قبل المستهلكين الأساسيين مثل الحيوانات التي تأكل النباتات.
• يتم أكل المستهلكين الأساسيين من قبل مستهلكين ثانويين مثل الحيوانات الأخرى التي تتغذى على اللحوم.
• يمثل الإنسان رأس الهرم الغذائي في هذه السلسلة كونه يأكل النباتات واللحوم من الحيوانات.