تعريف التركيب الضوئي كما سنتحدث كذلك عن تعريف التركيب الضوئي وأهمية البناء الضوئي وشروط عملية التركيب الضوئي عند النبات الأخضر ومعادلة البناء الضوئي كل تلك الموضوعات تجدونها من خلال مقالنا هذا.
محتويات المقال
تعريف التركيب الضوئي
التركيب الضوئي هو العملية التي تقوم من خلالها النباتات الخضراء وبعض الكائنات الحية الأخرى بتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية، حيث أثناء عملية التمثيل الضوئي في النباتات الخضراء يتم التقاط الطاقة الضوئية واستخدامها لتحويل الماء وثاني أكسيد الكربون والمعادن إلى أكسجين ومركبات عضوية غنية بالطاقة.
أهمية التمثيل الضوئي في الحفاظ على الحياة على الأرض، إذا توقف التمثيل الضوئي فسرعان ما سيكون هناك القليل من الطعام أو المواد العضوية الأخرى على الأرض، حيث ستختفي معظم الكائنات الحية وبمرور الوقت سيصبح الغلاف الجوي للأرض خاليًا تقريبًا من الأكسجين الغازي، إذ أن الكائنات الحية الوحيدة القادرة على الوجود في ظل هذه الظروف هي البكتيريا المُصنّعة كيميائيًا، والتي يمكنها الاستفادة من الطاقة الكيميائية لبعض المركبات غير العضوية وبالتالي لا تعتمد على تحويل الطاقة الضوئية.
أهمية البناء الضوئي
-التمثيل الضوئي مهم للكائنات الحية لأنه المصدر الأول للأكسجين في الغلاف الجوي، بدون التمثيل الضوئي ، لا يمكن أن تحدث دورة الكربون ، ولن تستمر الحياة التي تتطلب الأكسجين وستموت النباتات ، تستخدم النباتات والأشجار الخضراء عملية التمثيل الضوئي لصنع الطعام من ضوء الشمس وثاني أكسيد الكربون والماء في الغلاف الجوي ، هو المصدر الأساسي للطاقة ، أهمية التمثيل الضوئي في حياة الإنسان هو الأكسجين الذي تنتجه ، بدون عملية التمثيل الضوئي ، لن يكون هناك القليل من الأكسجين أو عدم وجوده على هذا الكوكب.
-النباتات والطحالب والبكتيريا هي الكائنات الوحيدة التي يمكنها حصاد ضوء الشمس واستخدام الطاقة لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى مواد عضوية ، ثاني أكسيد الكربون هو أحد ملوثات الهواء الرئيسية ، لذا فإن الكائنات الحية الضوئية تحافظ على نظافة الهواء ، في هذه العملية ، ينتجون الأكسجين ، الذي يشكل جزءًا كبيرًا من الهواء الذي نتنفسه ، لذا فإن النباتات الأقل تعني إعادة تدوير أقل لثاني أكسيد الكربون وإنتاج أقل للأكسجين ، تعطينا النباتات أيضًا طعامًا وأليافًا لصناعة الملابس وبدون التمثيل الضوئي ، لن نتمكن من الحفاظ على الحياة التي نعيشها.
شروط عملية التركيب الضوئي عند النبات الأخضر
1-درجة الحرارة
تستخدم جميع المخلوقات الحية الهرمونات والإنزيمات لتحفيز المعادلات الكيميائية التي تحدث بداخلها، وتحتاج هذه الإنزيمات إلى درجة حرارة ملائمة لها حتى تعمل بكفاءة عالية وبشكل صحيح، ويصل متوسط درجات الحرارة الملائمة للنباتات ما بين 10 درجات إلى 20 درجة مئوية، وذلك بالتأكيد يختلف بحسب نوع النبات، وفي درجات الحرارة المنخفضة جدًا لا تستطيع الإنزيمات القيام بعملها، وهذا يؤدي إلى التقليل من معدل البناء الضوئي، وفي درجات الحرارة المرتفعة يمكن أن تتلف هذه الإنزيمات أو تتعطل تمامًا، وهذا يقلل من معدل التمثيل الحيوي بشكل حاد.
2-مستويات ثاني أكسيد الكربون
وجود ثاني أكسيد الكربون مع الماء هو ما يحتاجه النبات حتى يقوم بصنع الجلوكوز، ولذلك فمن المهم أن يكون مستوى ثاني أكسيد الكربون معتدلًا، ومن الجدير بالذكر أنه كلما زاد مستوى ثاني أكسيد الكربون يزداد معدل البناء الضوئي، وعلى العكس من درجة الحرارة أو أشعة الشمس فلا تتسبب الزيادة في مستويات ثاني أكسيد الكربون أي أضرار للنبات، فيأخذ النبات منه فقط بقدر ما يحتاجه، ولكنه يمكن فقط أن يتسبب بعدم القدرة على معالجة الجزيئات بشكل أسرع.
3-شدة الضوء
الضوء هو العامل الأساسي والرئيسي لحدوث البناء الضوئي، إذ يقوم النبات بامتصاص الضوء من خلال صبغات الكلوروفيل الموجودة في الأوراق الخضراء، ومن الجدير بالذكر أنه حين تتعرض أوراق النباتات إلى أشعة الشمس يزداد معدل البناء الضوئي، وعند مستوى معين من شدة إضاءة ضوء الشمس يتوقف معدل البناء الضوئي عن الزيادة، وعند تعرض النباتات إلى ضوء ذو شدة عالية فذلك يمكنه أن يتسبب في تلف خلايا النبات واحتراقها، ولهذا السبب تحتاج بعض أنواع النباتات إلى التعرض إلى أشعة الشمس بنسب مختلفة عن النباتات الأخرى.
معادلة البناء الضوئي
يتم استهلاك ستة جزيئاتٍ من غاز ثنائي أكسيد الكربون (CO 2) واثني عشر جزيئًا من الماء (H 2O) ، بينما يتم إنتاج جزيء واحد من سكر الجلوكوز (C 6H 12O 6) وستة جزيئات من الأكسجين (O 2) وستة جزيئات من الماء (H 2O).
