كيف تقوم الخلايا النباتية بصنع الغذاء

تختلف الأشجار باختلاف أحجامها وألوانها وأشكالها والثمار التي تقوم بإنتاجها، لكن بنيتها الأساسية واحدة؛ فهي تتكوّن من جذور تتغلغل في أعماق الأرض وقد تصل إلى بضعة أمتار عند بعض الأشجار، والساق هي الجزء الظاهر من الشجرة أعلى التربة، وتمتدّ إلى أعلى حتى تتفرع منها الأغصان المتشابكة والمتداخلة حيث تحمل الأوراق والزهور والثمار.

توصف أوراق الأشجار بمطبخ الشجرة وذلك لأنها الجزء المسؤول عن تكوين الغذاء للشجرة بأكملها؛ حيث تقوم بنقل الماء وثاني أكسيد الكربون والمعادن الموجودة في التربة والتي تمتصها الجذور لتوصلها إلى الورقة عبر الساق والأغصان بواسطة الخاصية الشعرية، كما تقوم الأوراق بالحصول على الأكسجين وأشعة الشمس من المحيط الخارجي لها والذي يلزمها في عملية صنع الغذاء، كما تسهم مادة الكلوروفيل الخضراء الموجودة في أوراق النباتات في امتصاص الضوء الصادر من أشعة الشمس واللازم لإتمام عملية صنع الغذاء وهي التي تمنح النباتات لونها الأخضر.

تنتج أوراق الأشجار الغذاء عن طريق عملية البناء الضوئي، ويُطلق عليها في بعض الأحيان تسمية التمثيل الضوئي؛ حيث تحدث هذه العملية نتيجةً لسقوط ضوء أشعة الشمس القوية على أوراق النباتات الخضراء التي تقوم بامتصاص الفوتونات الضوئية التي تعمل على تحفيز البلاستيدات الخضراء على تكوين نظام ضوئي داخلها، وعندما تصل هذه الفوتونات إلى الكلوروفيل الأخضر في الورقة حيث يحتك بإلكترون من الإلكترونات المتواجدة داخله يتحوّل الإلكترون من حالة السكون إلى حالة التهيج لمدة قصيرة، وعندما يعود إلى حالته الأصلية وهي السكون ينتج طاقةً تساعد على حدوث تفاعل كيميائي والذي يساهم في توفير الطاقة والغذاء للنبتة.

تتأثر عملية البناء الضوئي بعدة ما هى اسباب منها داخلية وأخرى خارجية، وتتمثّل العوامل الخارجية في كمية الحرارة والضوء التي تنبعث من الشمس، ومدى وفرة المياه وتركيز المعادن والعناصر المهمة للنبات في التربة، إضافةً إلى معدّل ثاني أكسيد الكربون في الجو، وتتمثل العوامل الداخلية في شكل الورقة ومساحة سطحها وحجمها وحجم المسام وطريقة توزيعها ووجود الوبر على سطحها أو عدمه.

تقوم الورقة بعمليات حيوية أخرى وهي دورة كالفن؛ وهي عملية تحدث للحفاظ على الطاقة ويتم خلالها تثبيت عنصر الكربون القادم من امتصاص الورقة لثاني أكسيد الكربون لصنع مركب كربوهيدراتي يتميز بقوة ثباته، ومن ثمّ تقوم الورقة بفصله إلى جزيئات عند الحاجة لتحصل على الطاقة اللازمة لصنع الغذاء ونضوج الثمار، وعلى الرغم من بساطة هذه العملية إلا أنّها من أهم العمليات التي تحدث على الأرض؛ فهي تسهم بشكل كبير في تكوين بترول الأرض والغازات الطبيعية المخزنة في الأرض.