كيف تحصل المخلوقات الحية على الطاقة ،كيف تحصل الكائنات الحية على الطاقة الطاقة هي مصدر الأنشطة التي يقوم بها كائن حي في أي بيئة يوجد فيها، في أنظمة بيئية مختلفة، تعتبر الموطن الأصلي للكائنات الحية. تحتاج الكائنات إلى طاقة حركية، مثل النباتات، والتي تظل ثابتة في مكانها، وسواء كانت الطاقة المطلوبة حركية أو غير حركية، فهي ضرورية لبقاء الكائن الحي وتحتاج إلى مصادر ثابتة للحصول عليها، وفي مقالنا اليوم سنتعرف على كيفية حصول الكائنات على الطاقة بعد أن التعرف على مفهوم الطاقة ومصادرها الرئيسية بالإضافة إلى ذكر كل ما يتعلق بهذا الموضوع.

تعريف النظام البيئي

يُعرَّف النظام البيئي بأنه هو نظام تعيش فيه الكائنات الحية معًا بطريقة تستجيب لهذه البيئة وتتأثر بها، وهذا المصطلح شامل وغير محدود. ويتألف النظام البيئي من عوامل حيوية مثل الحيوانات والنباتات والبكتيريا، أو العوامل غير الحيوية مثل البيئة الفيزيائية والكيميائية التي تعيش فيها هذه الكائنات، ولكي يكون لنا نظام بيئي، يجب أن يحتوي على هذه العوامل بالإضافة إلى مصادر الطاقة المختلفة حتى يتمكن من التحرك وإنتاج الغذاء والقيام به. ماذا -أو. جميع الأنشطة الحيوية الأخرى.

ما هو مفهوم الطاقة

تُعرَّف الطاقة في الكائنات الحية بأنها عملية معقدة مطلوبة لأي جسم قادر على الحركة والعمل من أجل تحويله إلى أشكال مختلفة، مثل الطاقة الحركية، التي تُستخدم في مواقف مختلفة لا حصر لها. تتطلب كل مهمة تؤديها الكائنات الحية طاقة. حيث أنه مطلوب لأداء العمل الجاد والتمارين الرياضية، وهذا مظهر خارجي للطاقة، فعلى سبيل المثال، يبذل الشخص قدرًا كبيرًا من الطاقة أثناء التفكير وحتى أثناء النوم، وهذا شكل داخلي من الطاقة. بشكل عام يمكننا القول أنه إذا لم تكن الطاقة موجودة، فهذا يعني أن الكائنات الحية غير موجودة.

كيف تحصل المخلوقات الحية على الطاقة

تحصل الكائنات الحية على الطاقة من خلال عملية التمثيل الغذائي، وهي مجموعة من التفاعلات الكيميائية التي تطلق الطاقة للعمليات الخلوية. تحتاج جميع الكائنات الحية إلى طاقة لتنمو وتتكاثر وتحافظ على هياكلها وتستجيب للظروف البيئية المختلفة. في الممارسة العملية، تستهلك الحيوانات الطعام لتجديد الطاقة، ويؤدي التمثيل الغذائي إلى تكسير الكربوهيدرات. كما أن الدهون والبروتينات والأحماض النووية لتوفير الطاقة الكيميائية لهذه العمليات، وبشكل عام تعتمد الكائنات الحية على بعضها البعض من حيث التغذية، تمامًا مثل النباتات التي يشكل أساس الهرم الغذائي عملية التمثيل الضوئي للأغذية، وهم أنفسهم بداية السلسلة الغذائية لجميع الكائنات الحية الأخرى.

التمثيل الغذائي

يُطلق على التمثيل الغذائي في الكائنات الحية أيضًا اسم 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 واللاهوائي.

تدفق الطاقة والتنفس الخلوي

عندما تنكسر الروابط الكيميائية المخزنة في الجلوكوز بعد عملية التمثيل الضوئي، تطلق الخلايا الطاقة المخزنة وتنتج ATP. تسمى العملية التي يتم فيها تكسير الجلوكوز وتشكيل ATP التنفس الخلوي. يقوم التنفس الخلوي والتمثيل الغذائي بتخزين وإطلاق الطاقة في الكائنات الحية وإعادة تدوير الأكسجين، وهذا ما يسمى تدفق الطاقة إلى الكائنات الحية في الغلاف الجوي للأرض.

الأكسدة والتنفس الهوائي

يُعرَّف التنفس الهوائي بأنه عملية تحويل الطاقة الكيميائية الحيوية للمغذيات إلى ATP في وجود الأكسجين، نظرًا لأن العناصر الغذائية التي تتفكك عن طريق التنفس الخلوي تفقد الإلكترونات أثناء هذه العملية ويقال إنها تتأكسد، ويتم تنفيذ هذه العملية باستخدام الأكسجين. للمساعدة في إدارة أكسدة المغذيات، والتي تحدث بشكل أساسي داخل الميتوكوندريا في حقيقيات النوى، بينما يحدث التنفس في سيتوبلازم بدائيات النوى.

الأكسدة والتنفس اللاهوائي

إنه مشابه للتنفس الهوائي، ولكن مع اختلاف طفيف أنه لا يستخدم الأكسجين في عملية تحويل الطاقة، حيث أن العديد من بدائيات النوى وبعض حقيقيات النوى تستخدم جزيءًا غير عضوي للتحكم في أكسدة العناصر الغذائية أثناء التنفس اللاهوائي. ، وتشمل متقبلات الإلكترون للتنفس اللاهوائي النترات، والكبريتات، وثاني أكسيد الكربون، والعديد من أيونات المعادن.

كيف تحصل الكائنات الحية على الطعام

تحصل الكائنات الحية على الغذاء بطريقتين رئيسيتين. جميع الكائنات الحية إما ذاتية التغذية، والتي تنتج طعامها، أو كائنات غيرية التغذية، والتي تعتمد على الآخرين في الغذاء. يتم تصنيف الكائنات الحية على التوالي إلى الأنواع التالية

  • المنتجون أولئك الذين ينتجون الغذاء من مواد غير عضوية مثل النباتات التي تستخدم ضوء الشمس والماء وثاني أكسيد الكربون لإنتاج الغذاء والطاقة اللازمين.
  • المستهلكون والمنتجون هذه مجموعة من الكائنات الحية لا تستطيع إنتاج طعامها، وبالتالي يجب أن تأكل النباتات والحيوانات الأخرى لإنتاج الطاقة، بما في ذلك جميع الحيوانات.
  • المُحلِّلات مجموعة كبيرة من البكتيريا أو الحيوانات التي تتغذى على النباتات والحيوانات الميتة والفتات أو فضلات الطعام وحتى فضلات الحيوانات الأخرى.

ما هو المقصود بالسلسلة الغذائية والهرم الغذائي للكائنات الحية

تعتبر السلسلة الغذائية عاملا حاسما في توزيع الطاقة التي يحتويها الوقود الحيوي للكائنات الحية ممثلة بالغذاء أما الهرم الغذائي فهو يبدأ بالكائنات الغذائية التي توفر الغذاء لجميع الكائنات الحية. نقطة البداية في الهرم الغذائي هي النباتات التي تمثل قاعدة الهرم، وتعتمد عليها جميع الكائنات الحية في التغذية، بما في ذلك الإنسان، وهي قمة الهرم الغذائي، ويتم تمثيل السلسلة الغذائية وفقًا للهرم الغذائي على النحو التالي

  • تستخدم النباتات طاقة الشمس لتكوين مادة عضوية.
  • تؤكل النباتات من قبل المستهلكين الأساسيين، مثل الحيوانات التي تأكل النباتات.
  • يتم أكل المستهلكين الأساسيين من قبل المستهلكين الثانويين مثل الحيوانات الأخرى التي تأكل اللحوم.
  • رأس الهرم الغذائي في هذه السلسلة هو الإنسان، إذ يأكل النباتات ولحوم الحيوانات.

ما هو المصدر الرئيسي للطاقة للكائنات الحية

الشمس هي المصدر الأساسي للطاقة للكائنات الحية وأنظمتها البيئية، حيث تحصل الكائنات الحية المنتجة مثل النباتات والطحالب والبكتيريا الزرقاء على الطاقة من ضوء الشمس لإنتاج مادة عضوية من ثاني أكسيد الكربون والماء، وهذا يحدد بداية تدفق الطاقة عبر سلاسل الغذاء وبالتالي هذا النقل للطاقة من كائن حي إلى كائن حي آخر.

انتاج الطاقة من الشمس

تعتمد النباتات على التمثيل الضوئي لإنتاج الطاقة الشمسية، وهو تفاعل ماص للحرارة. تمتص أصباغ خضراء تسمى الكلوروفيل الضوء الضروري، وهي وفيرة في الأوراق. في هذه العملية، تنتج النباتات الجلوكوز من جزيئات بسيطة غير عضوية مثل ثاني أكسيد الكربون. والماء مع ضوء الشمس.

استخدام الطاقة الشمسية

تستخدم النباتات طاقة الشمس لتزويد الخلايا بالطاقة من خلال جزيء ناقل الطاقة ATP، والذي تستخدمه الخلايا لتشغيل معظم العمليات الخلوية كمصدر للطاقة، ويتم تصنيع ATP خلال النصف الأول من عملية التمثيل الضوئي ثم استخدامها لتوفير الطاقة في النصف الثاني من عملية التمثيل الضوئي . أثناء تخليق الجلوكوز.

ما مقدار الطاقة التي تستهلكها الكائنات الحية

يتم استهلاك الطاقة التي انبعثت في الأصل من الشمس، ولكن هذه الطاقة تتبدد أيضًا مع كل خطوة. تستخدم الحيوانات ما يصل إلى 90٪ من الطاقة الموجودة في الطعام الذي تتناوله في أنشطتها العادية. وبالتالي، يتبقى 10٪ فقط من الطاقة الأصلية. متاح للمستهلك التالي، وبالتالي تنخفض كفاءة السلسلة الغذائية. وكلما تقدمت في الهرم الغذائي، وهذا ما يجعل الكائنات الحية تلجأ إلى تنويع مصادر الغذاء للحصول على أكبر قدر من الطاقة، إما أنها تعتمد على الكائنات المنتجة للطاقة مثل كنباتات، أو يأكلون كمية كبيرة من الطعام لتخزين أكبر قدر من الطاقة على شكل دهون داخل الجسم.

في الختام ،مع هذا الكم من المعلومات، وصلنا إلى نهاية مقالتنا بعنوان “كيف تحصل الأشياء الحية على الطاقة”، والتي من خلالها أصبحنا على دراية بمفهوم النظم البيئية والطاقة، وكيف يتم الحصول عليها، ومصدرها الرئيسي وكميتها من الطاقة التي يحتاجها كائن حي، بالإضافة إلى كل ذلك، ما يريد القراء معرفته عن الموضوع ، و نتمنى ان يكون قد نال اعجابكم.