معلومة

ما مقدار الأكسجين الذي يستهلكه النبات في الليل؟

ما مقدار الأكسجين الذي يستهلكه النبات في الليل؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

نظرًا لحقيقة أن النباتات لا تستطيع القيام بعملية التمثيل الضوئي في الليل ولكنها تحتاج إلى التنفس لاحتياجاتها من الطاقة ، فإنها تستهلك الأكسجين وتولد ثاني أكسيد الكربون. لكن كم سعر هذا؟ إذا ملأت غرفة بالنباتات جيدًا ، فما تركيبة الهواء في هذه الغرفة في الصباح؟ هل تختلف الأنواع النباتية المختلفة اختلافًا كبيرًا في هذا الصدد؟


تقريبًا ، يتم إطلاق نصف ثاني أكسيد الكربون الذي يتم امتصاصه سنويًا من خلال عملية التمثيل الضوئي إلى الغلاف الجوي عن طريق تنفس النبات (Gifford، 1994؛ Amthor، 1995).

مصدر:

https://academic.oup.com/aob/article/94/5/647/151785/Plant-Respiration-and-Elevated-Atmospheric-CO2

علاوة على ذلك ، يبدو أن معدلات تنفس النبات لا تتغير كثيرًا مع تغير درجة الحرارة ، وأن النباتات الكبيرة تتمتع بمعدلات تنفس أعلى.


10 نباتات تعطي الأوكسجين في الليل في ضوء النهار ، تأخذ النباتات الماء وضوء الشمس وثاني أكسيد الكربون من غلافها الجوي وتولد الأكسجين في المقابل. ضوء الشمس عنصر أساسي لعملية التمثيل الضوئي. هذا هو السبب في أن النباتات تقوم بالتنفس في الليل فقط ، أي استنشاق الأكسجين O2 وإطلاق ثاني أكسيد الكربون CO2. لكن هناك بعض النباتات ذات الحالات الاستثنائية. هذه هي النباتات التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي في الليل أيضًا. يتميز هذا النوع من التمثيل الضوئي بأنه Crassulacean Acid Metabolism CAM. حدث الطبابة البديلة في المقام الأول في النباتات الصحراوية التي تعيش على نباتات أخرى لكسب لقمة العيش. هذه النباتات لا تفتح ثغورها في وضح النهار وتخزن المياه. في الليل يفتحون ثغورهم ويستخدمون ثاني أكسيد الكربون ويخزنونها في شكل مالات. في وقت لاحق يقومون بتفكيك هذا المالات لإنتاج السكر كما هو الحال في عملية التمثيل الضوئي. لكن الأكسجين الذي يقدمونه في الليل أقل بكثير من الأكسجين الناتج عن عملية التمثيل الضوئي في ضوء النهار. لذلك ، تعتمد عملية الطبابة البديلة في النباتات على عوامل مختلفة مثل ما إذا كان بإمكانها تخزين المياه أم أنها نبات مشهٍ أم لا. تم إعداد الجهاز كما هو موضح في الرسم التخطيطي. يتم توصيل مستشعرات الأكسجين ودرجة الحرارة (والرطوبة) بمسجل بيانات DrDAQ ، والذي يتم توصيله بجهاز الكمبيوتر بدوره. يوجد مستشعر الضوء في DrDAQ ، لذا يجب وضعه بجوار التجربة في ضوء النهار الكامل بجوار النافذة. يتم قطع قطعة من العشب لتناسب الحاوية. مع حوالي 2 سم من التربة سوف تستمر في النمو بشكل جيد. يتم وضع هذا في الحاوية والتي يتم وضعها في الحقيبة. يتم إدخال زوج من العصي في التربة بحيث يقفان في وضع مستقيم ويتم تعليق المستشعرات فوق العشب وربطهما بالعصي. يتم ربط الكيس حول كبلات المستشعر ، في محاولة لتقليل المساحة الهوائية بحيث يتم الحصول على فرق أكبر في القراءات. يتم دعم كبلات المستشعر بواسطة حامل ومشبك. يجب وضع الحقيبة بجوار النافذة حيث تنخفض مستويات الضوء بسرعة عند الدخول إلى الغرفة. عيون الإنسان ليست حساسة للغاية لتغيير مستويات الضوء ، لذلك نحن لا نسجل الانخفاض الكبير في مستوى الضوء عند دخول غرفة بعيدة عن النافذة. تم تعيين PicoLog للتسجيل في عينة واحدة في الدقيقة ، بحد أقصى 1440 عينة (أي يوم واحد وقيمة rsquos من البيانات). تم تعيين الرسم البياني لإظهار الضوء ومحتوى الأكسجين والرطوبة ودرجة الحرارة ، مع ضبط مقياس الوقت على & lsquotime من اليوم & rsquo. تم تعيين جدول البيانات لإظهار الضوء ومحتوى الأكسجين والرطوبة ودرجة الحرارة. من الأسهل عرض جدول البيانات إذا تم ضبطه لعرض كل قراءة 20 أو 30 مرة بمجرد أخذ الكثير (انقر فوق & # 39option & # 39 في القائمة الجانبية لعرض جدول البيانات). دورة الكربون

تعتمد الحياة على الأرض على الكربون. خزانات الكربون هي الغلاف الجوي والمحيط الحيوي والمحيطات والرواسب (بما في ذلك الوقود الأحفوري) وغطاء وقشرة الكوكب. ثاني أكسيد الكربون والميثان هما الشكلان الرئيسيان للكربون في الغلاف الجوي. النباتات تأخذ في CO2 والمياه لتكوين السكريات مثل الجلوكوز من خلال عملية التمثيل الضوئي. ثم تطلق النباتات الأكسجين وبخار الماء كمنتجات ثانوية. يعود الأكسجين إلى دورة الأكسجين ويدخل بخار الماء في دورة الماء. بدون نباتات ، CO2 سوف تتراكم إلى مستويات خطيرة في الغلاف الجوي وتزيد من تأثير الاحتباس الحراري. يتم تخزين حوالي 500 جيجا طن من الكربون في النباتات والحيوانات التي تعيش على سطح الكوكب ، وتحتوي التربة على حوالي 1500 جيجا طن.

مثل الكربون الذي يتم استخدامه أثناء عملية التمثيل الضوئي ، فإن الكربون الموجود في المحيطات والرواسب والعباءة والقشرة على كوكب الأرض يتحرك خلال دورة الكربون لمئات الملايين من السنين. يمكن تدوير الكربون خلال العمليات المختلفة على مدار أيام أو أسابيع أو شهور أو سنوات. قد يستغرق إطلاق الكربون المخزن في قاع المحيط عشرات الملايين من السنين ، إذا تم إطلاقه على الإطلاق. الانفجارات البركانية هي إحدى الطرق التي يتم بها إطلاق الجزيئات المحتوية على الكربون من أعماق الكوكب إلى السطح. مزيج من حرق الوقود الأحفوري (إطلاق ثاني أكسيد الكربون2) وإزالة الغابات (الحد من التمثيل الضوئي وتخزين الكربون) التي يسببها الإنسان تعطل دورة الكربون بطريقة سلبية.


ظروف منطقة الجذر المثالية

مفتاح النمو المثالي للنبات هو الحفاظ على بيئة منطقة الجذر المثلى دون التضحية بالموارد المالية. هل تعلم أن الجذور يمكن أن تأخذ الأكسجين من الماء للتنفس ، وإن لم يكن بنفس القدر من الهواء؟ لذلك ، من المهم أن تسقي النباتات حتى تحصل على بعض العصارة (يوصى باستخدام 15-30٪ من حيث الحجم) حيث سيؤدي ذلك إلى طرد الهواء الراكد القديم واستبداله بالأكسجين النقي. عامل آخر يجب مراعاته هو درجة حرارة الركيزة. مع زيادة درجة الحرارة في منطقة الجذر ، ينخفض ​​تركيز الأكسجين في الماء.


كم عدد النباتات اللازمة لإنتاج ما يكفي من الأكسجين للتنفس؟

مع بقاء ثلاثة أيام فقط ، كان لدى لوسي أمل أفضل في أن يكون لديها بالفعل الكثير من النباتات في الغرفة لإبقائها على قيد الحياة. هذا ليس قريبًا من الوقت الكافي لتنمية "رئة" بستنة فعالة من الصفر.

إذن كم عدد النباتات التي تحتاجها؟

حسنًا ، الفضاء ، كما قال دوجلاس آدامز ، كبير.

فرص إنقاذ لوسي من قبل سفينة فضاء عابرة ضئيلة للغاية ، لذا يجب أن تظل مستويات الأكسجين وثاني أكسيد الكربون مستقرة لفترة طويلة جدًا.

باستخدام نفس الأرقام المذكورة أعلاه ، تتنفس لوسي حوالي 420 لترًا من الهواء في الساعة ، وهذا الهواء عبارة عن 20٪ أكسجين تقريبًا. لذلك تحصل لوسي على 84 لترًا من الأكسجين كل ساعة. لقد توصل العلماء إلى أن الورقة المتوسطة (إذا كان هناك شيء من هذا القبيل) تنتج حوالي 5 ملليلتر من الأكسجين في نفس الفترة الزمنية.

القليل من الرياضيات يعطينا 84 / 0.005 = 16800 ورقة مطلوبة. قد يحتوي نباتك المنزلي الناضج المتوسط ​​على حوالي 25 ورقة ، مما يمنحنا 672 نبتة. ربما من الأفضل تقريب العدد إلى 700 لتكون في الجانب الآمن.

نتنفس جزيء واحد من ثاني أكسيد الكربون الإضافي لكل جزيء من الأكسجين نستهلكه ، والنباتات تفعل العكس. هذا يعني أن 700 نبات يجب أن تمنع التسمم بغاز ثاني أكسيد الكربون أيضًا.

إذن هناك إجابتنا (المبسطة)! إذا كنت عالقًا في غرفة متوسطة الحجم محكمة الإغلاق ، فقم بإلقاء نظرة حولك. إذا رأيت أقل من 700 نبتة منزلية ، فمن المحتمل أنك ستموت في غضون أيام قليلة.


النوم مع النباتات

تشارك جميع النباتات والحيوانات على الأرض في عملية تسمى التنفس. يجمع التنفس بين الأكسجين والغذاء الذي يتم إنشاؤه أثناء عملية التمثيل الضوئي لإنتاج طاقة قابلة للاستخدام.

أحد المنتجات الثانوية للتنفس هو ثاني أكسيد الكربون. بمعنى آخر ، التنفس هو عكس عملية التمثيل الضوئي.

التنفس

لا يعتمد التنفس على الضوء فهو يستمر لمدة 24 ساعة في اليوم ، بحيث تمتلك النباتات والحيوانات طاقة كافية لأداء الوظائف الأساسية التي تبقيها على قيد الحياة.

ومع ذلك ، خلال النهار ، فإن كمية الأكسجين التي تطلقها النباتات كجزء من عملية التمثيل الضوئي تجعل كمية الأكسجين التي تستهلكها للتنفس تبدو ضئيلة.

معركة ليلية؟

في الليل ، عندما لا تتم عملية التمثيل الضوئي ، تستمر النباتات في استهلاك الأكسجين لكنها لا تطلق أي شيء مرة أخرى في الغرفة. هل يعني ذلك أن النباتات تتنافس حقًا مع البشر على الأكسجين؟

حسنًا ، ليس حقًا. كمية الأكسجين التي تستخدمها النباتات في غرفة نومك في الليل ضئيلة. فكر في الأرض كغرفة نوم عملاقة وسترى أن الحيوانات ستكون في مشكلة كبيرة إذا استهلكت النباتات كمية كبيرة من الأكسجين كل ليلة.


عملية التنفس

ينتقل الجلوكوز الناتج عن عملية التمثيل الضوئي حول النبات على شكل سكريات قابلة للذوبان ويعطي الطاقة لخلايا النبات أثناء التنفس. المرحلة الأولى من التنفس هي تحلل الجلوكوز ، الذي يقسم جزيء الجلوكوز إلى جزيئين أصغر يسمى البيروفات ، ويطرد كمية صغيرة من طاقة ATP. هذه المرحلة (التنفس اللاهوائي) لا تحتاج إلى أكسجين. في المرحلة الثانية ، يتم إعادة تنظيم جزيئات البيروفات ودمجها مرة أخرى في دورة. أثناء إعادة تنظيم الجزيئات ، يتشكل ثاني أكسيد الكربون وتتم إزالة الإلكترونات ووضعها في نظام نقل الإلكترون الذي (كما هو الحال في التمثيل الضوئي) ينتج الكثير من ATP للنبات لاستخدامه في النمو والتكاثر. تحتاج هذه المرحلة (التنفس الهوائي) إلى الأكسجين.


هل الأكسجين ضروري للنباتات؟

نعم إنه كذلك. تحتاج النباتات إلى الأكسجين للبقاء على قيد الحياة ، وتستخدم الخلايا النباتية الأكسجين باستمرار. في ظل ظروف معينة ، تحتاج الخلايا النباتية إلى امتصاص كمية من الأكسجين من الهواء أكثر مما تولده بنفسها. لذا ، إذا كانت النباتات تولد الأكسجين من خلال عملية التمثيل الضوئي ، فلماذا تحتاج النباتات إلى الأكسجين؟

والسبب هو أن النباتات تتنفس أيضًا مثل الحيوانات. لا يعني التنفس مجرد "التنفس". إنها عملية تستخدمها جميع الكائنات الحية لإطلاق الطاقة لاستخدامها في خلاياها. يشبه التنفس في النباتات عملية التمثيل الضوئي للخلف: فبدلاً من التقاط الطاقة عن طريق تصنيع السكريات وإطلاق الأكسجين ، تطلق الخلايا الطاقة لاستخدامها الخاص عن طريق تكسير السكريات واستخدام الأكسجين.

تأخذ الحيوانات الكربوهيدرات للتنفس من خلال الطعام الذي تأكله ، وتطلق خلاياها باستمرار الطاقة المخزنة في الطعام من خلال التنفس. من ناحية أخرى ، تصنع النباتات الكربوهيدرات الخاصة بها عندما تقوم بعملية التمثيل الضوئي ، وتستهلك خلاياها نفس هذه الكربوهيدرات من خلال التنفس. الأكسجين ، للنباتات ، ضروري لأنه يجعل عملية التنفس أكثر كفاءة (المعروف باسم التنفس الهوائي).

الخلايا النباتية تتنفس باستمرار. عندما تضيء الأوراق ، تولد النباتات الأكسجين الخاص بها. ولكن في الأوقات التي لا يتمكنون فيها من الوصول إلى الضوء ، تتنفس معظم النباتات أكثر مما تتنفسه ضوئيًا ، لذا فهي تمتص كمية من الأكسجين أكثر مما تنتجه. تحتاج الجذور والبذور والأجزاء الأخرى من النباتات التي لا تقوم بعملية التمثيل الضوئي إلى استهلاك الأكسجين أيضًا. هذا جزء من سبب "غرق" جذور النباتات في التربة المشبعة بالمياه.

لا يزال النبات النامي يطلق أكسجينًا أكثر مما يستهلكه بشكل عام. لذا فإن النباتات والحياة النباتية على الأرض هي مصادر رئيسية للأكسجين الذي نحتاجه للتنفس.

هل يمكن للنباتات أن تعيش بدون أكسجين؟ لا ، هل يمكنهم العيش على الأكسجين الذي ينتجه أثناء عملية التمثيل الضوئي فقط؟ فقط في الأوقات والأماكن التي يتم فيها البناء الضوئي بشكل أسرع من التنفس.


التنفس الهوائي في النباتات

النباتات تصنع طعامها من خلال البناء الضوئي. لكنهم يستخدمون أيضًا التنفس الهوائي لإطلاق الطاقة منه.

الآن مجرد اختبار سريع لك. التنفس هو عملية إطلاق الطاقة من جزيئات الطعام ، مثل الجلوكوز.

قم بسحب وإفلات المربعات لإكمال المعادلة:

كيف يدخل الأكسجين؟

الحيوانات تتنفس ، والنباتات لا تتنفس. فكيف يمكن للنبات الحصول على الأكسجين؟

الأكسجين من الهواء قادر على الانتشار في أوراق النباتات من خلال فتحات هوائية صغيرة تسمى الثغور. هذا واضح في النباتات لأنها تأخذ الأكسجين في الليل وتطلق ثاني أكسيد الكربون الناتج عن التنفس.

ولكن ماذا يحدث خلال النهار ، عندما يحدث التمثيل الضوئي أيضًا؟

التنفس والبناء الضوئي

انظر إلى معادلة التنفس. كيف تقارن مع صيغة التمثيل الضوئي؟

التنفس الهوائي يحدث في الاتجاه المعاكس لعملية التمثيل الضوئي. لذلك في النباتات ، تقوم عملية التمثيل الضوئي بتكوين السكريات في نفس الوقت الذي يستهلكه التنفس.

يحدث التمثيل الضوئي خلال النهار بسرعة أكبر من التنفس. ومع ذلك ، أثناء الليل يتوقف التمثيل الضوئي ويستمر التنفس.

لذلك ، خلال النهار ، يمكن للخلايا النباتية استخدام بعض الأكسجين الناتج عن عملية التمثيل الضوئي للتنفس.


شاهد الفيديو: مظهر اللون اكسيدانت او اكسجين عياراته و استعمالاته (قد 2022).


تعليقات:

  1. Faehn

    أنت تتحدث عن الأساسيات

  2. Yukio

    انت مخطئ. يمكنني إثبات ذلك. أرسل لي بريدًا إلكترونيًا إلى PM.

  3. Assefa

    أعلم ، كيف من الضروري التصرف ...

  4. Dougar

    شيء مفيد جدا



اكتب رسالة