الهدف من التركيب الضوئي

الهدف من التركيب الضوئي نتحدث عنه من خلال مقالنا هذا كما نذكر لكم مجموعة متنوعة أخرى من الفقرات المميزة مثل العوامل المؤثرة في عملية البناء الضوئي وكيفية حدوث عملية البناء الضوئي ثم الختام معادلة عملية البناء الضوئي تابعوا السطور القادمة.

الهدف من التركيب الضوئي

– لتزويد النبات بالغذاء من أجل النمو وإنتاج الثمار المهمة للانسان فلولا عمليّة البناء الضوئي لما استطاع النبات الحصول على غذائه وبالتالي لن ينمو ولن ينضج.
– المحافظة على توازن نسبة الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الجو، فلولا قيام النبات في عمليّة البناء الضوئي بامتصاص ثاني أكسيد الكربون وإطلاق غاز الأكسجين إلى الجو لمات الإنسان والحيوان.
-تُساهم عملية التركيب الضوئي في إتمام العمليات التكافلية بين النباتات والبشر والحيوانات، إذ يقوم كل من البشر والحيوانات على امتصاص الأكسجين من الهواء الناتج من النباتات، وتعمل النباتات على امتصاص غاز ثاني أُكسيد الكربون من الهواء لتستخدمه في عملية البناء الضوئي فتقلل التلوث في البيئة المُحيطة. تُؤثر عملية التمثيل الضوئي على حياة كوكب الأرض بشكل عام، لما لها من دور في امتصاص غاز ثاني أُكسيد الكربون وإطلاق غاز الأكسجين.
– تعتبر عملية التركيب الضوئي هي المصدر الأساسي لعنصر الأكسجين في الغلاف الجوي، لأنها تُنتجه من إتمام العملية وإنتاج الطاقة.
– تُساهم عملية التركيب الضوئي في إتمام دورة عنصر الكربون بين كوكب الأرض والمُحيطات والحيوانات والنباتات لما لها دور في تثبيته في أحد مراحلها.
– تُعتبر عملية التركيب الضوئي هي المصدر الأول والأساسي لإنتاج الطاقة في النباتات والأشجار، واللازمة لنموها وغذائها.

كيفية حدوث عملية البناء الضوئي

– عندما تسقط أشعة الشمس على أوراق النبات، تمتص صبغة الكلوروفيل في البلاستيدات الخضراء، في أغشية الثايلاكويد تحديدًا، الطّاقة الضّوئية وتحولها إلى طاقة كيميائية من خلال سلسلة طويلة من التفاعلات الكيميائية وينتقل الضوء على شكل موجات كهرومغناطيسية مكونًا ما يسمى بالفوتون، ويرتد بدوره من ضوء الشمس إلى الورقة، مثيرًا جزيء الكلوروفيل، فيحدث انشطار لجزيء الماء، فترتبط ذرة الأكسجين التي تنفصل عن الماء على الفور مع أخرى، مكونة جزيء الأكسجين O.
-وينتج عن التفاعل السابق جزيء يسمى ATP، و آخر يسمى NADPH، كلاهما يسمح للخلية بتخزين الطاقة، ويحدد الطول الموجي لهذه الموجات مستوى الطاقة، وبعض هذه الأطوال الموجية مرئية لنا كالألوان التي نراها، لهذا السبب نرى النباتات خضراء، فالأخضر هو الطول الموجي الذي تعكسه النباتات، وليس اللون الذي تمتصه.
-تنتهي عملية البناء الضوئي بإنتاج الجلوكوز (C6H12O6) والأكسجين (O2) والماء (H2O)، ويمكن أن يصبح الجلوكوز جزءًا من جزيء طويل السلسلة، مثل السليلوز؛ وهي المادة الكيميائية التي تتكون منها جدران الخلايا.
-كل هذه الجزيئات عبارة عن كربوهيدرات – مواد كيميائية تحتوي على الكربون، والأكسجين، والهيدروجين- يستخدم النبات الروابط الموجودة في هذه المواد الكيميائية لتخزين الطاقة وتعتبر المواد الكيميائية هذه مهمة للاستخدام البشري، فالكربوهيدرات عنصر مهم من العناصر الغذائية التي توجد في الأطعمة النباتية التي نتناولها، خاصة في الحبوب، والبطاطس، والفواكه، والخضروات.

العوامل المؤثرة في عملية البناء الضوئي

تتأثر عملية البناء الضوئي بعدد من العوامل منها ما هو بيئي خارجي يتعلق بالحرارة، والتربة، والماء، والغذاء، ومنها ما هو وراثي داخلي يرتبط بالأوراق، ومن هذه العوامل ما يأتي:
-ثاني أكسيد الكربون
يلعب تركيز ثاني أكسيد الكربون دوراً كبيراً في معدل البناء الضوئي، حيث إنّ النسبة الطبيعية لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي تتراوح ما بين 0.03-0.04% فأي زيادة أو نقصان في هذه النسبة يؤثر في عملية البناء الضوئي.
-شدة الضوء
تُعدّ الشمس هي المصدر الضوئي الأساسي والرئيسي للنبتة أثناء عملية البناء الضوئي، حيث تمتص النبتة 80% من الضوء الساقط عليها من خلال الأوراق وتعكس 10%، وتنقل 10% إلى باقي أجزاء الأوراق وتعتمد النبات في عامل شدة الضوء على حجم أوراقها، وارتفاعها، ونوعها، إذ إنّ هناك نباتات محبة للشمس وأخرى محبة للظل، وبناءً عليه يتم تحديد شدة الضوء اللازمة لكل نبتة.
-درجة الحرارة
يلاحظ أنّ معدل البناء الضوئي يظهر بدرجة عالية كلما كانت درجات الحرارة مرتفعة، بشرط توفّر ثاني أكسيد الكربون والضوء بشكل مناسب للنبات، إذ تتحكّم درجة الحرارة المرتفعة نسبيًا بالإنزيمات فتزيد من سرعتها.

مكان حدوث عملية التركيب الضوئي

تحدث عملية التركيب الضوئي داخل الخلايا النباتية في مكونات صغيرة تسمى البلاستيدات الخضراء، حيث تحتوي البلاستيدات الخضراء الموجودة غالبًا في طبقة الميزوفيل على مادة خضراء تسمى الكلوروفيل وفيما يأتي بعض الأجزاء التي تعمل مع البلاستيدات الخضراء لإتمام عملية التركيب الضوئي:
-البلاستيدات الخضراء
تحتوي البلاستيدات على الكلوروفيل، وهي مادة خضراء تمتص الطاقة الضوئية من أجل عملية التركيب الضوئي.
-الفجوة
وتُعد المكون الذي يحتفظ بالرطوبة بحيث تحافظ على النبات منتفخةً. النواة حيث تحتوي النواة على التركيب الجيني (DNA) الذي يتحكم في أنشطة الخلية.
-جدران الخلايا
توفر جدران الخلايا الدعم الهيكلي والميكانيكي، وتحمي الخلايا من مسببات الأمراض، وتحافظ على شكل الخلية وتحددها، وتتحكم في معدل واتجاه نمو النباتات حيث تحدد الشكل العام للنبتة.
– السيتوبلازم
يوفر السيتوبلازم المكان المناسب لمعظم العمليات الكيميائية التي تتحكم فيها الإنزيمات.

معادلة عملية البناء الضوئي

لحدوث عملية البناء الضوئي يجب توافر عدد من المواد المتفاعلة، والتي ينتج من تفاعلها معًا المواد الناتجة السابق ذكرها، وجميع هذه المركبات يمكن التعبير عنها معًا باستخدام المعادلات الكيميائية،وفيما يلي معادلة عملية البناء الضوئي الكيميائية: 6CO2 + 6H2O ——> C6H12O6 + 6O2 وتعني المعادلة تفاعل ستة ذرات معًا من ثاني أكسيد الكربون CO2 مع ستة ذرات من الماء H2O، وينتج عن هذا التفاعل المواد الناتجة وهي ذرة جلوكوز واحدة C6H12O6، وستة ذرات من الأكسجين O2.