كيف تحصل المخلوقات الحية على الطاقة , مما لا شك فيه أن هذا الموضوع من أهم وأفضل الموضوعات التي يمكن أن أتحدث عنها اليوم، حيث أنه موضوع شيق ويتناول نقاط حيوية، تخص كل فرد في المجتمع، وأتمنى من الله عز وجل أن يوفقني في عرض جميع النقاط والعناصر التي تتعلق بهذا الموضوع.
كيف تحصل الكائنات الحية على الطاقة؟ الطاقة هي مصدر الأنشطة التي يقوم بها الكائن الحي في أي بيئة يقع فيها في النظم البيئية المختلفة التي تعد الموطن الأصلي للكائنات الحية. بشكل عام ، تحتاج أشكال الطاقة التي يحتاجها الكائن الحي ، مثل الطاقة الحركية التي تساعده على تحريك الكائنات الحية ، إلى طاقة حركية ، مثل النباتات التي تظل ثابتة في مكانها ، وسواء كانت الطاقة المطلوبة حركية أم غير حركية ، فمن المهم من أجل بقاء الكائن الحي ويحتاج إلى مصادر دائمة للحصول عليه ، وفي مقالتنا اليوم عبر الموقع حصري اليومي سنتعرف على كيفية حصول الكائنات على الطاقة بعد أن نتعرف على مفهوم الطاقة ومصادرها الرئيسية بالإضافة إلى ذكر كل ما يتعلق بهذا الموضوع.
النظام البيئي
يُعرَّف النظام البيئي بأنه النظام الذي تعيش فيه الكائنات الحية معًا بحيث تستجيب لهذه البيئة وتتأثر بها. يتكون النظام البيئي من عوامل بيولوجية مثل الحيوانات والنباتات والبكتيريا أو العوامل غير الحيوية مثل البيئة الفيزيائية والكيميائية التي تعيش فيها هذه الكائنات ، ولكي يكون لدينا نظام بيئي ، يجب أن يحتوي على هذه العوامل بالإضافة إلى مصادر الطاقة المختلفة حتى يتمكن من التحرك وصنع الطعام والقيام بكل الأنشطة الأخرى الحيوية.[1]
طرق الحصول على الطاقة في الكائنات غيرية التغذية
مفهوم الطاقة
تُعرَّف الطاقة في الكائنات الحية بأنها العملية المعقدة التي يحتاجها أي جسم قادر على الحركة والنشاط بحيث يمكن تحويلها إلى أشكال مختلفة مثل الطاقة الحركية ، والتي تُستخدم في مواقف مختلفة لا حصر لها. هذا مظهر خارجي للطاقة. على سبيل المثال ، يستخدم البشر كمية كبيرة من الطاقة أثناء التفكير وحتى أثناء النوم. هذا شكل داخلي من أشكال الطاقة. بشكل عام ، يمكن القول أنه إذا لم تكن هناك طاقة ، فهذا يعني أنه لا توجد كائنات حية.[1]
كيف تحصل الكائنات الحية على الطاقة؟
تحصل الكائنات الحية على الطاقة من خلال عملية التمثيل الغذائي ، وهي مجموعة من التفاعلات الكيميائية التي تطلق الطاقة للعمليات الخلوية. توفر الدهون والبروتينات والأحماض النووية طاقة كيميائية لهذه العمليات. بشكل عام ، تعتمد الكائنات الحية على بعضها البعض في الغذاء. النباتات التي تشكل قاعدة الهرم الغذائي تقوم بعملية التمثيل الضوئي للحصول على الغذاء ، وهي بداية السلسلة الغذائية لجميع الكائنات الحية الأخرى.[2]
الأيض
تسمى عملية التمثيل الغذائي في الكائنات الحية أيضًا عملية التمثيل الغذائي ، وهي العملية التي تسمح للكائنات الحية بتحويل الطاقة الكيميائية المخزنة في الجزيئات إلى طاقة يمكن استخدامها في العمليات الخلوية. بشكل عام ، تستخرج الكائنات الحية الطاقة في العديد من أشكال التمثيل الغذائي مثل التنفس الخلوي والتنفس الهوائي والتنفس اللاهوائي.
تدفق الطاقة والتنفس الخلوي
عندما تنكسر الروابط الكيميائية المخزنة في الجلوكوز بعد عملية التمثيل الضوئي ، تطلق الخلايا الطاقة المخزنة وتصنع ATP. تسمى العملية التي يتم من خلالها تكسير الجلوكوز وتصنيع ATP التنفس الخلوي. يعمل التنفس الخلوي والتمثيل الغذائي على تخزين الطاقة وإطلاقها في الكائنات الحية وإعادة تدوير الأكسجين. يسمى هذا في الغلاف الجوي للأرض بتدفق الطاقة إلى الكائنات الحية.
الأكسدة والتنفس الهوائي
يُعرَّف التنفس الهوائي بأنه عملية تحويل الطاقة الكيميائية الحيوية في العناصر الغذائية إلى ATP في وجود الأكسجين. يفقد الطعام الذي ينهار من خلال التنفس الخلوي الإلكترونات طوال هذه العملية ويقال إنه يتأكسد. يحدث في الغالب داخل الميتوكوندريا من حقيقيات النوى بينما يحدث التنفس داخل سيتوبلازم بدائيات النوى.
الأكسدة والتنفس اللاهوائي
إنه يشبه التنفس الهوائي ، ولكن مع اختلاف طفيف عنه أنه لا يستخدم الأكسجين في عملية تحويل الطاقة ، حيث أن العديد من بدائيات النوى وعدد قليل من حقيقيات النوى تستخدم جزيءًا غير عضوي لدفع أكسدة العناصر الغذائية في عملية التنفس اللاهوائي ، و تشمل متقبلات الإلكترون للتنفس اللاهوائي النترات والكبريتات وثاني أكسيد الكربون وعدة أيونات معدنية.
كيف تحصل الكائنات الحية على طعامها؟
تحصل الكائنات الحية على طعامها بطريقتين رئيسيتين. جميع الكائنات الحية إما ذاتية التغذية تصنع طعامها أو كائنات غيرية التغذية تعتمد على الآخرين للحصول على الغذاء. يتم تصنيف الكائنات الحية وفقًا لذلك إلى الأنواع التالية:[2]
- الكائنات المنتجة: أولئك الذين يصنعون الغذاء من مواد غير عضوية مثل النباتات التي تستخدم ضوء الشمس والماء وثاني أكسيد الكربون لإنتاج الغذاء والطاقة اللازمين.
- المستهلكون والمنتجون: هم مجموعة من الكائنات الحية غير قادرة على صنع طعامها ، وبالتالي يجب أن تأكل النباتات والحيوانات الأخرى لإنتاج الطاقة وهذا يشمل جميع الحيوانات.
- محللات المادة الميتة: مجموعة كبيرة من البكتيريا أو الحيوانات التي تتغذى على النباتات والحيوانات الميتة والمخلفات أو فضلات الطعام وحتى فضلات الحيوانات الأخرى.
ما المقصود بالسلسلة الغذائية والهرم الغذائي للكائنات الحية؟
السلسلة الغذائية هي العامل الحاسم في توزيع الطاقة الموجودة في الوقود الحيوي للكائنات الحية التي يمثلها الغذاء. أما الهرم الغذائي فهو يبدأ من الكائنات المنتجة للغذاء التي توفر الغذاء لجميع الكائنات الحية الأخرى. نقطة البداية في الهرم الغذائي هي النباتات التي تمثل قاعدة الهرم وكل الكائنات الحية تعتمد عليها في الغذاء. بما في ذلك الإنسان الذي يمثل رأس الهرم الغذائي ، ويتم تمثيل السلسلة الغذائية حسب الهرم الغذائي على النحو التالي:[2]
- تستخدم النباتات الطاقة من الشمس لتكوين مادة عضوية.
- تؤكل النباتات من قبل المستهلكين الأساسيين مثل الحيوانات التي تأكل النباتات.
- يتم أكل المستهلكين الأساسيين من قبل مستهلكين ثانويين مثل الحيوانات الأخرى التي تأكل اللحوم.
- يمثل الإنسان قمة الهرم الغذائي في هذه السلسلة ، حيث يأكل النباتات ولحوم الحيوانات.
المصدر الرئيسي للطاقة للكائنات الحية
تمثل الشمس المصدر الرئيسي للطاقة للكائنات الحية والأنظمة البيئية التي هي جزء منها. تستمد الكائنات المنتجة مثل النباتات والطحالب والبكتيريا الزرقاء الطاقة من ضوء الشمس لإنتاج مادة عضوية من ثاني أكسيد الكربون والماء. يؤسس هذا بداية تدفق الطاقة عبر جميع سلاسل الغذاء ، وبالتالي نقل هذه الطاقة من كائن حي إلى كائن حي آخر.[3]
إنتاج الطاقة من الشمس
تعتمد النباتات على التمثيل الضوئي لإنتاج الطاقة من الشمس ، وهو تفاعل ماص للحرارة. يتم امتصاص الضوء المطلوب بواسطة أصباغ خضراء تسمى الكلوروفيل ، وهي وفيرة في الأوراق. في هذه العملية ، تنتج النباتات الجلوكوز من جزيئات غير عضوية بسيطة مثل ثاني أكسيد الكربون والماء بمساعدة ضوء الشمس.
استخدام الطاقة من الشمس
تستخدم النباتات الطاقة من الشمس لتغذية الخلايا عبر الجزيء الحامل للطاقة ATP ، والذي تستخدمه الخلايا لتشغيل معظم العمليات الخلوية كمصدر للطاقة. يتم تصنيع ATP خلال النصف الأول من عملية التمثيل الضوئي ثم يتم استخدامه للحصول على الطاقة خلال النصف الثاني من عملية التمثيل الضوئي عندما يتم تصنيع الجلوكوز.
ما هو شكل الطاقة في الغذاء؟
ما مقدار الطاقة التي تستهلكها الكائنات الحية
يتم استهلاك الطاقة المنبعثة في الأصل من الشمس ، ولكن يتم أيضًا تبديد هذه الطاقة مع كل خطوة تستهلك الحيوانات ما يصل إلى 90٪ من الطاقة في الأطعمة التي تتناولها في أنشطتها العادية ، وهذا يترك 10٪ فقط من الطاقة الأصلية متاحة للحيوانات. المستهلك التالي لذلك تنخفض كفاءة السلسلة الغذائية كلما تقدمت في الهرم الغذائي ، وهذا ما يجعل الكائنات الحية تلجأ إلى تنويع مصادر الغذاء للحصول على المزيد من الطاقة ، أو أنها تعتمد على الكائنات المنتجة للطاقة مثل النباتات ، أو تناول الطعام كميات كبيرة من الطعام لتخزين أكبر كمية من الطاقة على شكل دهون داخل الجسم.[3]
بهذا القدر من المعلومات نصل إلى نهاية مقالنا الذي كان بعنوان كيف تحصل الكائنات الحية على الطاقة ، والذي تعلمنا فيه عن مفهوم النظم البيئية والطاقة ، وكيف يتم الحصول عليها ، والمصدر الرئيسي لها ، ومقدارها. الطاقة التي يحتاجها الكائن الحي ، بالإضافة إلى كل ما يثير اهتمام القراء لمعرفته حول هذا الموضوع.
خاتمة لموضوعنا كيف تحصل المخلوقات الحية على الطاقة ,وفي نهاية الموضوع، أتمنى من الله تعالى أن أكون قد استطعت توضيح كافة الجوانب التي تتعلق بهذا الموضوع، وأن أكون قدمت معلومات مفيدة وقيمة.