المحتوى
التمثيل الضوئي هو الوظيفة الرئيسية لأوراق النبات ، رغم أنها ليست الوظيفة الوحيدة المهمة. سلسلة الغذاء بأكملها ، والتي يمكن اعتبارها بمثابة نقل للكربون ، تبدأ بعملية التمثيل الضوئي للنباتات ، وإنشاء الكربوهيدرات من خلال أشعة الشمس وثاني أكسيد الكربون والماء. تبدأ دورة الكربون الكاملة بتكوين الكربوهيدرات في الورقة. بالإضافة إلى ذلك ، الأكسجين الذي نتنفسه هو نتاج ثانوي لعملية التمثيل الضوئي ، يفر إلى الغلاف الجوي من خلال مسام الورقة.
التركيب الضوئي
من خلال سلسلة من التفاعلات الكيميائية الحيوية ، تستخدم النباتات طاقة ضوء الشمس لتقسيم جزيئات الماء إلى ذرات الهيدروجين والأكسجين. تشكل ذرات الهيدروجين المرتبطة بذرات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي الكربوهيدرات الأساسية. ذرات الأكسجين منفصلة عن الماء وتدخل في الغلاف الجوي ، ودعم الحياة. يزداد التمثيل الضوئي عادةً خلال الأشهر الأكثر دفئًا نظرًا لوجود مزيد من طاقة ضوء الشمس المتاحة ولا توجد إمكانية لتجميد الهياكل الورقية ، التي تحتوي على كمية كبيرة من الماء.
آكلات العشب
النباتات هي كائنات ذاتية التغذية ، أي أنها يمكن أن تولد طعامها. الحيوانات ، من ناحية أخرى ، غير متجانسة وعليها أن تبحث بنشاط وتستهلك الغذاء من أجل الطاقة. ومع ذلك ، فإن الأوراق تحتوي على أكثر من مجرد الكربوهيدرات الأساسية. النباتات تأخذ المواد الغذائية من التربة ، مثل النيتروجين والفوسفور ، والتي تستخدم لصنع الأحماض الأمينية والبروتينات. عندما تستهلك الحيوانات ورقة نباتية ، يتم نقل الكربون والنيتروجين والفوسفور وعناصر أخرى إلى الحيوان. بهذه الطريقة ، تشكل النباتات حلقة أساسية في السلسلة الغذائية.
المواد العضوية في التربة
تفقد العديد من النباتات والأشجار أوراقها عندما يبدأ الطقس في البرودة. بعض النباتات تكمل دورة حياتها في سنة واحدة ، بينما تفقد بعضها الآخر الكتلة الحيوية الموجودة فوق سطح الأرض كل عام. هذه النباتات تسهم في أوراقها وأوراقها في المادة العضوية للتربة. تستهلكه المجتمعات الميكروبية في التربة ، بالإضافة إلى الحيوانات الكبيرة التي تستهلك الأوراق الحية. عندما يتم تكسير المادة العضوية للتربة واستهلاكها بواسطة الميكروبات ، يتم أيضًا إطلاق عناصر أخرى كانت محاصرة في الورقة ، مثل النيتروجين والفوسفور. يمكن تناول هذه العناصر الغذائية بواسطة الميكروبات أو إزالتها من التربة بالمطر أو إعادة امتصاصها بواسطة النباتات الحية الأخرى.
ثاني أكسيد الكربون
يتم التحكم في تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي في المقام الأول عن طريق التمثيل الضوئي ، الذي يزيل ثاني أكسيد الكربون من الجو ، ويتنفس ، وإطلاقه مرة أخرى في الغلاف الجوي. لا يشير التنفس فقط إلى التنفس الحيواني ، ولكنه يشير أيضًا إلى التحلل الميكروبي للمواد العضوية في التربة ، حيث يكون ثاني أكسيد الكربون منتجًا ثانويًا. يدخل ثاني أكسيد الكربون الورقة من خلال المسام الصغيرة على سطح الورقة ، والتي تسمى الثغور. يعتمد التمثيل الضوئي بشدة على درجة الحرارة والمناخ. على الرغم من أنه وجد أن تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي استجابةً للاختلاف في الطلب على التمثيل الضوئي في الأوراق.
دورة الكربون
تبدأ دورة الكربون من خلال النباتات والحيوانات والتربة والجو مع عملية التمثيل الضوئي على ورقة النبات. تتم إزالة الكربون من الغلاف الجوي ودمجه في الكتلة الحيوية للنبات ، حيث يتوفر للنباتات من خلال الحيوانات العاشبة والمجتمعات الميكروبية في التربة ، من خلال التحلل. من خلال التنفس ، يُعاد الكربون الناتج عن الحيوانات والميكروبات إلى الغلاف الجوي ، حيث يصبح متاحًا مرة أخرى ليتم دمجه في عملية التمثيل الضوئي ، ويبدأ الدورة مرة أخرى.