شرح درس التمثيل الضوئي | كيف تحصل النباتات على الطاقة؟
نقدم لكم شرحًا مبسطًا ومتكاملًا لدرس التمثيل الضوئي، حيث نتعرف على مصدر الطاقة عند الكائنات الحية، وكيف تحصل النباتات على الطاقة من الضوء، وكيف تصنع غذاءها من خلال عملية التمثيل الضوئي.
1-1 التمثيل الضوئي
من أين تحصل على الطاقة؟
تحصل على الطاقة من الغذاء الذي تتناوله، وتنتقل الطاقة من كائن حي إلى آخر من خلال سلسلة غذائية.
تبدأ كل سلسلة غذائية بنبات، وتحصل النباتات على الطاقة من الضوء، ثم تنقل النباتات جزءًا من هذه الطاقة إلى الغذاء الذي تنتجه. وعندما يتناول الإنسان الغذاء، يحصل على جزء من هذه الطاقة.
في هذه الوحدة سوف ندرس كيف تستخدم النباتات الطاقة المستمدة من الضوء لكي تصنع غذاءها.
انتقال الطاقة في السلسلة الغذائية
يوضح المثال التالي كيف تنتقل الطاقة من كائن حي إلى آخر داخل السلسلة الغذائية:
عشب ← جندب ← عنكبوت ← طائر صغير ← صقر
توضح الأسهم في هذه السلسلة الغذائية كيف تنتقل الطاقة من كائن حي إلى آخر.
يبدأ انتقال الطاقة من النبات؛ لأنه يستطيع الاستفادة من ضوء الشمس وصنع غذائه بنفسه، ثم تنتقل الطاقة إلى الحيوانات التي تتغذى عليه، ومنها إلى بقية الكائنات الحية في السلسلة الغذائية.
الإنتاج باستخدام الضوء
في مصطلح التمثيل الضوئي (Photosynthesis)، يشير المقطع Photo إلى «الضوء»، ويشير المقطع Synthesis إلى «الإنتاج».
لذلك يعني مصطلح التمثيل الضوئي الإنتاج باستخدام الضوء.
ما هو التمثيل الضوئي؟
التمثيل الضوئي هو العملية التي يصنع بها النبات غذاءه باستخدام الطاقة المستمدة من الضوء.
وتعد النباتات بمثابة مصانع للغذاء؛ لأنها تستطيع استخدام الطاقة الضوئية في إنتاج غذائها، ولذلك تمثل النباتات نقطة البداية الأساسية في الكثير من السلاسل الغذائية.
أهمية التمثيل الضوئي
تعد عملية التمثيل الضوئي من العمليات المهمة في حياة الكائنات الحية؛ لأنها تمكن النباتات من صنع غذائها والاستفادة من طاقة الضوء، كما أن الطاقة المخزنة في النباتات تنتقل لاحقًا إلى الكائنات الحية الأخرى عندما تتغذى عليها.
ملخص درس التمثيل الضوئي
- يحصل الإنسان والحيوان على الطاقة من الغذاء.
- تنتقل الطاقة بين الكائنات الحية من خلال السلاسل الغذائية.
- تبدأ السلسلة الغذائية بالنبات.
- تحصل النباتات على الطاقة من الضوء.
- يستخدم النبات الطاقة المستمدة من الضوء لصنع غذائه.
- تسمى هذه العملية بالتمثيل الضوئي.
أسئلة على درس التمثيل الضوئي
1- ما تعريف عملية التمثيل الضوئي؟
الإجابة: هي العملية التي يصنع بها النبات غذاءه باستخدام الطاقة المستمدة من الضوء.
2- في السلسلة الغذائية السابقة، ما الكائن الحي الذي يقوم بالتمثيل الضوئي؟
الإجابة: العشب؛ لأنه نبات ويستطيع صنع غذائه باستخدام الطاقة المستمدة من الضوء.
أسئلة وأجوبة مهمة عن التمثيل الضوئي
من أين تحصل النباتات على الطاقة؟
تحصل النباتات على الطاقة من الضوء، وخاصة ضوء الشمس.
ما معنى كلمة Photosynthesis؟
تعني الإنتاج باستخدام الضوء؛ إذ يشير Photo إلى الضوء، بينما يشير Synthesis إلى الإنتاج.
لماذا تبدأ السلسلة الغذائية بالنبات؟
لأن النبات يستطيع صنع غذائه بنفسه مستفيدًا من الطاقة الضوئية، ثم تنتقل الطاقة منه إلى بقية الكائنات الحية.
ما الذي تحتاج إليه النباتات بالإضافة إلى الضوء للتمثيل الضوئي؟
تحتاج النباتات إلى مواد أخرى إلى جانب الضوء حتى تتمكن من القيام بعملية التمثيل الضوئي وصنع غذائها.
- تستخدم النباتات الماء (Water) في التمثيل الضوئي، وتحصل على الماء من التربة.
- تستخدم النباتات ثاني أكسيد الكربون (Carbon Dioxide) في التمثيل الضوئي، وتحصل على ثاني أكسيد الكربون من الهواء.
تعلمت أن النباتات تصنع الغذاء من خلال التمثيل الضوئي، منتجة غازًا مهمًا جدًا هو الأكسجين (Oxygen).
تلخيص عملية التمثيل الضوئي
يمكننا تلخيص التمثيل الضوئي على النحو التالي:
يتحول الماء وثاني أكسيد الكربون إلى غذاء وأكسجين باستخدام الطاقة المستمدة من الضوء.
الكتلة الحيوية Biomass
يستخدم النبات الغذاء الذي يصنعه في التمثيل الضوئي في إنتاج خلايا وأنسجة جديدة.
ويطلق على المواد المصنوعة من الأنسجة والخلايا الحية اسم الكتلة الحيوية (Biomass).
نشاط 1-1: النبات والضوء
الهدف من النشاط: اكتشاف ما يحدث للنباتات التي لا تتعرض للضوء.
- انثر بعض البذور الصغيرة على ورقة ترشيح مبللة، في وعائين متماثلين، واتركها في مكان دافئ حتى تنبت. تأكد من عدم جفافها.
- عندما تنبت البذور، ضع إحدى المجموعتين في خزانة مظلمة، أو في صندوق مغلق من الورق المقوى، واترك المجموعة الأخرى في مكان مضيء. احرص على ري المجموعتين بقليل من الماء. حاول أيضًا التأكد من وضع مجموعتي النباتات في درجة حرارة متماثلة.
- بعد يومين، قارن بين شكل مجموعتي النبات. يمكنك أيضًا رسم النباتات في كل مجموعة مع كتابة البيانات.
أسئلة نشاط النبات والضوء
1- اشرح سبب أهمية وضع إحدى مجموعتي النبات في الضوء.
الإجابة: حتى يمكن مقارنة النباتات التي تعرضت للضوء بالنباتات التي وُضعت في الظلام، ومعرفة أثر الضوء في نمو النبات وعملية التمثيل الضوئي.
2- اشرح سبب وضع مجموعتي النبات في درجة حرارة متماثلة.
الإجابة: لضمان أن يكون الضوء هو العامل الوحيد المختلف بين المجموعتين، وحتى لا تؤثر درجة الحرارة في نتائج التجربة.
ملخص درس التمثيل الضوئي
- التمثيل الضوئي هو عملية صنع النبات للغذاء باستخدام الطاقة المستمدة من الضوء.
- يتحول بعض الغذاء المصنوع إلى كتلة حيوية جديدة في النبات.
- يستخدم النبات الماء وثاني أكسيد الكربون في عملية التمثيل الضوئي.
- يصنع النبات الغذاء والأكسجين عن طريق التمثيل الضوئي.
أسئلة مراجعة عن التمثيل الضوئي
ما المواد التي يحتاج إليها النبات لإجراء التمثيل الضوئي؟
يحتاج النبات إلى الماء وثاني أكسيد الكربون، بالإضافة إلى الطاقة المستمدة من الضوء.
من أين يحصل النبات على الماء؟
يحصل النبات على الماء من التربة عن طريق الجذور.
من أين يحصل النبات على ثاني أكسيد الكربون؟
يحصل النبات على ثاني أكسيد الكربون من الهواء.
ما الغاز الذي ينتجه النبات أثناء التمثيل الضوئي؟
ينتج النبات غاز الأكسجين.
ما المقصود بالكتلة الحيوية؟
هي المواد المصنوعة في الأنسجة والخلايا الحية للنبات.