يقوم النبات الأخضر بالعديد من العمليات الحيوية التي تحافظ على حياته ونموه، ومن أهم هذه العمليات:
- البناء الضوئي: وهي العملية التي تنتج فيها النباتات الغذاء الخاص بها من خلال تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية، وذلك باستخدام ثاني أكسيد الكربون والماء. وتعد عملية البناء الضوئي مهمة جدًا للحياة على الأرض، حيث أنها مسؤولة عن إنتاج الأكسجين الذي يتنفسه الإنسان والحيوانات الأخرى.
- التنفس الخلوي: وهي العملية التي تنتج فيها الطاقة اللازمة لعمليات الحياة المختلفة في النبات، وذلك عن طريق تكسير الجلوكوز الذي تم إنتاجه في عملية البناء الضوئي.
- النمو والتكاثر: ينمو النبات بزيادة حجمه وعدد خلاياه، كما أنه يتكاثر بطرق مختلفة، مثل التكاثر الجنسي والتكاثر اللاجنسي.
- نقل الماء والأملاح المعدنية: يحتاج النبات إلى الماء والأملاح المعدنية لنموه وبقائه على قيد الحياة. ويتم نقل هذه المواد من الجذور إلى الأوراق عبر الأوعية الخشبية واللحائية.
- التخلص من الفضلات: تنتج النباتات أيضًا بعض الفضلات الناتجة عن عمليات الأيض، ويتم التخلص منها عن طريق أعضاء الإخراج المختلفة.
وفيما يلي شرح مفصل لهذه العمليات:
البناء الضوئي
تتم عملية البناء الضوئي في البلاستيدات الخضراء، وهي هياكل صغيرة توجد في خلايا النبات. وتتكون البلاستيدات الخضراء من جزيئات الكلوروفيل، وهي الصبغة الخضراء التي تعطي النبات لونه الأخضر.
تتكون عملية البناء الضوئي من مرحلتين رئيسيتين:
- المرحلة الأولى: تسمى مرحلة ضوء الشمس، وتحدث في وجود ضوء الشمس. وفي هذه المرحلة، يتم استخدام الطاقة الشمسية لتحويل الماء إلى جزيئات الهيدروجين والأكسجين.
- المرحلة الثانية: تسمى مرحلة عدم ضوء الشمس، وتحدث في غياب ضوء الشمس. وفي هذه المرحلة، يتم استخدام الهيدروجين الناتج من المرحلة الأولى لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى سكريات، مثل الجلوكوز.
التنفس الخلوي
تحدث عملية التنفس الخلوي في جميع خلايا الكائنات الحية، بما في ذلك النباتات. وتستخدم هذه العملية الطاقة الكيميائية الناتجة عن عملية البناء الضوئي لأداء العمليات الحيوية المختلفة في النبات، مثل نموه وبقائه على قيد الحياة.
تتكون عملية التنفس الخلوي من ثلاث مراحل رئيسية:
- المرحلة الأولى: تسمى مرحلة التنفس اللاهوائي، وتحدث في غياب الأكسجين. وفي هذه المرحلة، يتم تكسير الجلوكوز إلى حمض اللاكتيك أو الإيثانول، مع إنتاج كمية صغيرة من الطاقة.
- المرحلة الثانية: تسمى مرحلة التنفس الهوائي، وتحدث في وجود الأكسجين. وفي هذه المرحلة، يتم تكسير الجلوكوز إلى ثاني أكسيد الكربون والماء، مع إنتاج كمية كبيرة من الطاقة.
النمو والتكاثر
ينمو النبات بزيادة حجمه وعدد خلاياه. ويتم ذلك عن طريق عملية الانقسام الخلوي، حيث تنقسم الخلية الأم إلى خليتين ابنتين.
يتكاثر النبات بطرق مختلفة، مثل التكاثر الجنسي والتكاثر اللاجنسي.
- التكاثر الجنسي: يحدث هذا النوع من التكاثر عن طريق اندماج خليتين من نوعين مختلفين، هما الخلية الذكرية والخلية الأنثوية.
- التكاثر اللاجنسي: يحدث هذا النوع من التكاثر دون الحاجة إلى اندماج خليتين من نوعين مختلفين. ومن أمثلة التكاثر اللاجنسي في النباتات:
- التكاثر بالبذور
- التكاثر بالشتلات
- التكاثر بالعقل
- التكاثر بالأبواغ
نقل الماء والأملاح المعدنية
يحتاج النبات إلى الماء والأملاح المعدنية لنموه وبقائه على قيد الحياة. ويتم نقل هذه المواد من الجذور إلى الأوراق عبر الأوعية الخشبية واللحائية.
- الأوعية الخشبية: تنقل الماء والأملاح المعدنية من الجذور إلى الأوراق.
- الأوعية اللحائية: تنقل السكريات الناتجة عن عملية البناء الضوئي من الأوراق إلى جميع أجزاء النبات.
التخلص من الفضلات
تنتج النباتات أيضًا بعض الفضلات الناتجة عن عمليات الأيض. ويتم التخلص منها عن طريق أعضاء الإخراج المختلفة.
- الأوراق: تتخلص النباتات من بعض الفضلات، مثل ثاني أكسيد الكربون والماء، عن طريق الأوراق.
- الجلد: تتخلص النباتات من بعض الفضلات، مثل الأملاح المعدنية
