درس وحل اسئلة المواد الناتجة عن عملية التمثيل الضوئي لمادة الاحياء للصف التاسع الفصل الدراسي الثاني لمنهج سلطنة عمان
٧-٤ المواد الناتجة عن عملية التمثيل الضوئي
يُعتبر الجلوكوز من أوائل المواد الكربوهيدراتية التي يتمّ تصنيعها في عملية التمثيل الضوئي، فما مصير الجلوكوز
الذي تصنعه خلايا النباتات خلال عملية التمثيل الضوئي؟ (الشكل ٧-٦)
١.استخدام الجلوكوز للحصول على الطاقة
تعلَّمنا سابقًا أن جميع الخلايا تحتاج إلى الطاقة التي تحصل عليها من خلال عملية التنفُّس (الموضوع ٥-١
من الوحدة الخامسة، الفصل الدراسي الأوَّل). ويتمّ عادة تفكيك بعض جُزيئات الجلوكوز الذي تصنعه الورقة عن
طريق عملية التنفُّس من أجل تحرير الطاقة منها.
٢. تخزينه على شكل نشا
لقد درست سابقًا أنّ الجلوكوز سُكَّر بسيط (الموضوع ٣-٢ من الوحدة الثالثة، الفصل الدراسي الأوَّل)، غير قابل
للتخزين، للأسباب الآتية: أوَّلاً نشاطه الكيميائي، فهو قد يدخل في تفاعُلات كيميائية لا حاجة إليها. ثانيًا، جُزيئاته
تذوب في الماء داخل الخلايا النباتية وخارجها، وبالتالي قد يتم فقدانها من الخلية. ثالثًا، ذوبان جُزيئاته يزيد من
تركيز المحلول في داخل الخلية، فيؤثِّر على الأسموزية.
وهكذا يتمّ تحويل سُكَّر الجلوكوز إلى النشا ليتم تخزينه.
والنشا نوع من الكربوهيدرات المُعقَّدة المُتعدِّدة، ذلك أنّ كل جُزيء من جُزيئاته يتضمّن العديد من جُزيئات الجلوكوز
المُرتبطة معًا. وبما أنّها جُزيئات كبيرة الحجم، فهي لا تميل كثيرًا إلى التفاعُل، وليست قابلة للذوبان في الماء.
وتعمل الخلايا النباتية على تحويل النشا إلى حُبيبات يسهل تخزينها في أجزاء مختلفة من النبات.
٣. استخدامه لصُنع البروتينات ومواد عُضوية أخرى
يمكن استخدام الجلوكوز لصُنع جميع المواد العضوية التي يحتاج النبات إليها. وتشمل هذه المواد الكربوهيدرات
الأخرى مثل السكَّروز والسليلوز. ويمكن أيضًا استخدام الكربوهيدرات الناتجة عن التمثيل الضوئي لصُنع الدهون
والزيوت، التي تُمثِّل مخزنًا للطاقة في النبات، وكذلك في الإنسان والحيوان. وهي تشمل جميع الزيوت النباتية التي
تُستخدم في طهي الطعام كزيت الذرة، وفول الصويا والفول السوداني ودوّار الشمس واللوز والجوز والزيتون. وغالبًا ما توجد هذه الزيوت في البذور كمخزن للطاقة، حيث تقوم بتوفير الطاقة اللازمة لعملية الإنبات عندما تكون الظروف
البيئية مُناسبة.
وتستخدم النباتات أيضًا السكّريات التي صنعتَها في عملية التمثيل الضوئي لصُنع الأحماض الأمينية، التي تستخدمها
في بناء البروتينات متى ما توفّر عنصر النيتروجين. وعلى الرغم من أن النيتروجين يُشكِّل %78 من الهواء المُحيط
بنا، إلا أنّ النباتات لا تستفيد منه في صورته الغازية لأن النباتات لا تمتلك الأنزيمات اللازمة لتثبيت النيتروجين.
ولكن تستفيد النباتات من مصدر آخر للنيتروجين وهو أيونات النترات. تمتصّ النباتات أيونات النترات من التربة
عبر الشَّعَيرات الجذرية. حيث تتفاعل هذه الأيونات مع الجلوكوز لصُنع أحماض أمينية في أوراق النبات، وترتبط
بدورها معًا لتشكيل جُزيئات البروتين.
هناك مادة عضوية أخرى مُهمَّة تصنعها النباتات وهي الكلوروفيل وتحتاج لصنعها إلى عُنصر النيتروجين، بالإضافة
إلى عُنصر آخر هو الماغنيسيوم، الذي يتمّ الحصول عليه من التربة.
يوضِّح الجدول ٧-٢ أثر نقص الأيونات على نموّ النبات وأجزائه. وتوضِّح الصورة ٧-٤ ما يحدث للنبات، عندما لا
يحصل على كمّية كافية من النيتروجين. غالبًا ما يضيف المزارعون أيونات معدنية، على شكل أسمدة إلى التربة
التي تنمو فيها المحاصيل الزراعية، للتأكَّد من أن التربة لا تفتقر إلى تلك الأيونات الأساسية.
٤. تحويله إلى سُكَّر السكَّروز الجاهز للنقل إلى بقيَّة أجزاء النبات
لا بُدّ من أن يكون حجم الجُزيء صغيرًا وقابلًا للذوبان في الماء ليتمّ نقله بسهولة. تمتلك جُزيئات الجلوكوز هاتَين
الخاصّيَّتين، ولكن لسهولة تفاعُله مع المُركِّبات الأخرِى يتمّ تحويله إلى سُكَّر أكثر تعقيدًا وهو السكّروز (سُكّر
ثُنائِي) ليتمِّ نقله إلى أجزاء أخرى من النبات. فجُزيئات سُكَّر السكّروز، صغيرة جدًا وقابلة للذوبان في الماء،
إلّا أنّها أقلّ تفاعُلاً من الجلوكوز. وتذوب جُزيئات سُكَّر السكّروز في العُصارة الخلوية الموجودة في أوعية اللحاء،
مما يسهِّل عملية نقلها وتوزيعها على مختلف أجزاء النبات (الشكل ٧-٦).
ويمكن أن يتمّ تحويل سُكَّر السكروز لاحقًا إلى سُكَّر جلوكوز مرَّة أخرى، ليتمّ تفكيكه بهدف إطلاق الطاقة المُخزَّنة
فيه، أو تحويله إلى نشا وتخزينه، أو استخدامه لصُنع مواد أخرى ضرورية للنموّ.
أسئلة
٧-١٤ لماذا يُعدُّ سُكَّر الجلوكوز غير قابل للتخزين في أوراق النبات؟
٧-١٥ اذكر المواد التي يحتاج إليها النبات ليتمكّن من تحويل سُكّر الجلوكوز إلى بروتينات.
٧-١٦ علَّل ضعف نموّ النبات في التربة التي تفتقر إلى أيونات النترات.
٧-١٧ كيف تحصُل بقيّة أجزاء النبات، كالجذور، على غذائها، وهي لا تقوم بعملية التمثيل الضوئي؟
حل الأسئلة: مصير الجلوكوز في النبات
٧-١٤: لماذا يُعدّ سُكّر الجلوكوز غير قابل للتخزين في أوراق النبات؟
الإجابة: لأن الجلوكوز:
- نشط كيميائيًا وقد يدخل في تفاعلات غير مرغوبة.
- يذوب في الماء مما قد يؤدي إلى فقدانه من الخلية.
- يزيد من تركيز المحلول داخل الخلية، مما قد يؤثر على عملية الأسموزية.
٧-١٥: اذكر المواد التي يحتاج إليها النبات ليتمكّن من تحويل سُكّر الجلوكوز إلى بروتينات.
الإجابة:
- أيونات النترات (NO₃⁻) كمصدر للنيتروجين.
- الجلوكوز الناتج من عملية التمثيل الضوئي.
٧-١٦: علِّل: ضعف نموّ النبات في التربة التي تفتقر إلى أيونات النترات.
الإجابة: لأن أيونات النترات ضرورية لصُنع الأحماض الأمينية التي تُكوّن البروتينات، وهي ضرورية للنموّ وبناء الخلايا. وبدونها، لا يستطيع النبات تكوين البروتينات اللازمة لنموه بشكل طبيعي.
٧-١٧: كيف تحصل بقيّة أجزاء النبات، كالجذور، على غذائها، وهي لا تقوم بعملية التمثيل الضوئي؟
الإجابة: يتم نقل السكر (السكروز) الناتج من التمثيل الضوئي في الأوراق إلى باقي أجزاء النبات، مثل الجذور، عبر أوعية اللحاء.
نشاط ٧-٢ الكشف عن النشا في ورقة نبات
المهارة:
- استخدام التقنيات العلميّة والأجهزة والمُعدَّات تُحوِّل أوراق النباتات بعضًا من سُكَّر الجلوكوز الذي تقوم
بصنعه في عملية التمثيل الضوئي إلى نشا. ويعدّ وجود النشا في ورقة النبات، مؤشِّرًا على أنّها تقوم بعملية التمثيل الضوئي. تذكُر أن هذا النشاط قد تمّ إجراؤه في الصف الثامن. لقد تم استرجاع خطوات النشاط هنا لتذكيرك بها لأنَّك ستحتاج اليها عند قيامك باختبار وجود النشا في أوراق النبات في الأنشطة ٧-٣ و٧-٤ و ٧-٥.
١ – خذ ورقة خضراء اللون من نبات سليمِ النموّ، وضعها في كأس تحتوي على الماء المغلي لمدّة 30 ثانية. ثم
أطفئ لهب بنزن.
٢ -أخرج الورقة من الماء المغلي، سوف تجدها طرية جدًا.
ضعها في أنبوبة تحتوي على كحول إيثيلي ثمّ ضع الأنبوبة في كأس الماء الساخن. يجب أن يبدأ الكحول الإيثيلي
بالغليان. دع الأنبوبة جانبًا حتى يخرج الكلوروفيل من الورقة، ويصبح لون الكحول الإيثيلي أخضر.
٣ -ستفقد الورقة لونها الأخضر وقد تصبح ليِّنة بتأثير الكحول الإيثيلي. أخرجها منه واغمسها في الماء
الساخن مرَّة أخرى لتطريتها.
٤ افردها على بلاطة بيضاء، وغطّها بمحلول اليود.
سجِّل التغيير الذي طرأ على لون المحلول.
أسئلة
١ لماذا يتمّ وضع الورقة في الماء المغلي؟
٢ لماذا أصبح لون الكحول الإيثيلي أخضر؟
٣ لماذا وضعت الورقة في الكحول الإيثيلي بعد وضعها في الماء المغلي؟
٤ ما التغيير الذي طرأ على لون محلول اليود عندما أضفته إلى الورقة؟ كيف تفسر ذلك؟
حل أسئلة النشاط العملي: الكشف عن وجود النشا في الورقة
1. لماذا يتمّ وضع الورقة في الماء المغلي؟
الإجابة:
لقتل الخلايا وتوقيف جميع التفاعلات الأيضية داخل الورقة، وتليينها لتسهيل نفاذ الكحول الإيثيلي إليها.
2. لماذا أصبح لون الكحول الإيثيلي أخضر؟
الإجابة:
لأن الكلوروفيل (الصبغة الخضراء) الموجودة في الورقة ذاب في الكحول الإيثيلي عند تسخينه، مما أكسب الكحول لونه الأخضر.
3. لماذا وُضعت الورقة في الكحول الإيثيلي بعد وضعها في الماء المغلي؟
الإجابة:
لإزالة الكلوروفيل الأخضر من الورقة، حتى لا يؤثر لونه على نتائج اختبار اليود، وبالتالي يمكن رؤية التغير اللوني بوضوح.
4. ما التغيير الذي طرأ على لون محلول اليود عندما أضفته إلى الورقة؟ كيف تفسر ذلك؟
الإجابة:
- تغيّر لون محلول اليود إلى أزرق غامق أو أسود عند ملامسته للورقة.
- وهذا دليل على وجود النشا، لأن اليود يتفاعل مع جزيئات النشا ويكوّن لونًا أزرق داكن، مما يدل على أن الورقة قامت بعملية التمثيل الضوئي.
شاهد ايضا
نص وملخص وحل اسئلة درس الاوراق لمادة الاحياء للصف التاسع الفصل الدراسي الثاني
درس وحل اسئلة التمثيل الضوئي لمادة الاحياء للصف التاسع الفصل الدراسي الثاني
ملخص ودرس انواع التغذية لمادة الاحياء للصف التاسع الفصل الدراسي الثاني
الرابط المختصر للمقال: https://oman22.com/?p=17480
