الجمعة، 7 أكتوبر، 2016

اهمية للكائنات الحية




أهمية الماء لحياة الكائن الحي المخلوقات الحية الانسان الحيوانات والنباتات

الماء مهم لحياة الكائنات الحية في كل مستويات التنظيم، ابتداء بالخلية وانتهاءا بالجهاز البيئي.


 n  الماء في الخلية

تحتوي خلايا الكائن الحي على نسبة عالية من الماء، 80% ـ 90% تقريبا. الخلية هي، في الحقيقة، بيئة مائية تحدث فيها العمليات التالية: بناء مواد، تحليل، مواد، انتاج طاقة، نقل مواد وغير ذلك.
يستعمل الماء في العمليات البيوكيميائية كمادة متفاعلة وكناتج، مثلا:
ــ  في عملية التركيب الضوئي يتحلل جزيئ الماء ويرتبط الهيدروجين بثاني أكسيد الكربون لانتاج السكر.
ــ  عند تحليل النشا لجزيئات صغيرة يشترك الماء كمادة متفاعلة في العملية.
ــ  ينتج الماء في عملية التنفس الخلوي (ماء أيض) ويشكل مصدر ماء مهم لحيوانات صحراوية.
ــ  تتحد الحوامض الأمينية معا خلال تخليق الزلاليات لانتاج سلسلة زلال. في هذه العملية يتحرر جزيئ ماء من كل رباط يتكون.

 n  الماء في حياة الكائن الحي

للماء عدة وظائف مهمة في حياة الكائن الحي:

1.  نقل مواد مذابة
تساعد قدرة الماء على إذابة مواد في نقل مواد مذابة من مكان الى آخر داخل الخلية نفسها وايضا بين أقسام الكائن الحي العديد الخلايا المختلفة.

في الكائنات الحية عديدة الخلايا الكبيرة والمتطورة تُنقل مواد من مكان الى آخر بواسطة أجهزة نقل. جهاز الدم هو نموذج لجهاز نقل كهذا، فيه ينقل أكسجين، مضادات، نواتج الهضم ومواد افراز مذابة.


سؤال
من أين والى أين ينقل الاكسجين، نواتج الهضم، ومواد الافراز عند الانسان؟

عند النباتات تُنقل أملاح مذابة من التربة وبواسطة الأوعية الخشبية الى كل أقسام النبتة حتى قمم الاشجار. تنقل نواتج التركيب الضوئي المذابة في الماء، من الاوراق الى كل أقسام النبات بالاساس بواسطة أنابيب اللحاء.

2. تنقل خلايا التكاثر بواسطة الماء.


توجد كائنات حية تعيش على اليابسة، وعلى الرغم من ذلك فإنها متعلقة بالماء لتكاثرها. مثلا: خلايا تكاثر (جاميطات) ذكرية عند الحزازيات والسرخسيات، وهي نباتات يابسة بسيطة، يمكنها الوصول الى المبيض وإخصاب البويضات داخله فقط بواسطة الماء، بالرغم من أن النبات نفسه لا يعيش في الماء.
مثلا آخر هو الضفدع وبرمائيات أخرى. يضع الضفدع بيوضه في الماء، والخلايا الذكرية تفرز في الماء أيضا. يتم الاخصاب في الماء، والدعموص الصغير الذي يتطور من البويضة المخصبة يقضي الفترة الاولى من حياته في الماء. بالرغم من أن الضفدعة البالغة قادرة على الحياة على اليابسة، فانها متعلقة بالبيئة المائية من أجل تكاثرها.

3.  المحافظة على انتصاب النباتات غير الخشبية (عشبية)
لا يوجد مواد خشبية في أجسام  النباتات الصغيرة والنباتات الحولية، انتصاب النبات وشكل الورقة يكون فقط بفضل الماء الذي يملأ الفجوة العصارية التي تحتل قسما كبيرا من حجم الخلية. ويسهل علينا ملاحظة أهمية الماء للمحافظة على انتصاب النبتة، عندما ننظر الى نباتات لم تسق ـ انها منكشمة وذابلة، أسقاؤها يعيد لها شكلها المنتصب. هذه المشكلة غير موجودة في أشجار معظم أقسامها صلبة وخشبية وحتى في حال نقص الماء فانها تبقى منتصبة. النقص بالماء في الاشجار يظهر واضحا، اذا، بالاساس في الاوراق والاغصان الصغيرة.


الماء كبيت تنمية

تشكل المياه في المحيطات، البحيرات والأودية بيت التنمية لكائنات حية مختلفة خلال كل فترة حياتها.
الماء هو بيت تنمية مريح جدا لأنه:
1.  لا يوجد خطر جفاف للخلايا.
2.  لا يوجد تغييرات متطرفة في درجة الحرارة بين الليل والنهار وبين فصول السنة.
3.  توجد مواد مذابة ضرورية لحياة الكائنات الحية في الماء.
4.  يوجد دعم كاف للكائن الحي الذي يعيش فيه، ويمكن ان تعيش في الماء كائنات حية ليس لها هيكل عظمي داخلي أو خارجي، مثل الهيدرا أو الميدوزا.
5.  يوجد تيارات مائية تسهل حركة الجاميطات (خلايا التكاثر) والكائنات الحية، ويمكنها الانجراف من مكان الى آخر بدون بذل طاقة كبيرة.

 ¨   الملاءمات للحياة في  الماء

صحيح أن الماء هو بيت تنمية مريح، لكن الكائن الحي الذي يعيش في الماء يضطر الى مواجهة مشاكل خاصة مثل:
ــ   تركيز منخفض للاكسجين المذاب.
ــ   انتشار كبير للماء والاملاح بين الكائن الحي والبيئة.
مواجهة هذه المشاكل أدت خلال عملية التطور، الى تطور ملاءمات لحياة الماء. اليك بعض الأمثلة.


1.  ملاءمة أعضاء التنفس لتركيز الاكسجين في الماء
يذوب الاكسجين في الماء بنسبة قليلة: في كل 1لتر ماء يذوب فقط 6 مللتر أكسجين (0.6% من حجم المحلول) بالمقارنة مع تركيز الاكسجين في الهواء والذي يساوي تقريبا 20% (أكبر بـ  30 مرة من الماء). ذائبية الاكسجين في الماء تقل مع الارتفاع في درجة الحرارة. مبنى الخياشيم في الاسماك ملائم لنقل كميات كبيرة من الماء على سطح أوعية الدم في الخياشيم، وهكذا يستوعب الاكسجين بنسبة كبيرة .

سؤال
أ.  على أي مبدأ يعتمد مبنى الخياشيم.؟ كيف يلائم هذا المبنى الحياة في ماء نسبة الاكسجين فيه منخفضة؟
ب. إعطوا أمثلة أخرى تعتمد على نفس المبدأ، في أعضاء أخرى.
2.  إفراز فائض الماء في كائنات حية تعيش في مياه عذبة
في الكائنات الحية التي تعيش في مياه عذبة (ماء تركيز الاملاح فيها منخفض) تحدث اسموزا للماء من البيئة الخارجية الى داخل الكائن الحي.

تذكر:
الاسموزا هي ظاهرة حركة الماء (مذيب) عن طريق غشاء شبه نفاذ، حسب منحدر تركيز الماء وتركيز المذابات فيه.


         كيف يحدث هذا الأمر؟
تركيز الاملاح داخل الكائن الحي أعلى من تركيز الاملاح في المحيط المائي، ولذا ينتقل الماء من المحيط الخارجي الى داخل الكائن الحي. تحدث هذه الظاهرة في كائن حي وحيد الخلية. مثل البراميسيوم، وأيضا في كائنات حية عديدة الخلايا، مثل سرطانات، رخوِّيات وأسماك على أنواعها المختلفة.

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق