تعريف التركيب الضوئي وشروطه كما سنتحدث كذلك عن أهمية البناء الضوئي ونواتج عملية البناء الضوئي ومعادلة البناء الضوئي كل تلك الموضوعات تجدونها من خلال مقالنا هذا.
تعريف التركيب الضوئي وشروطه
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. سيكون من المستحيل المبالغة في تقدير 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.
شروط التركيب الضوئي
1-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.
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-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.
أهمية البناء الضوئي
تستخدم النباتات والأشجار الخضراء عملية البناء الضوئي لإنتاج الغذاء من ضوء الشمس وثاني أكسيد الكربون والماء في الغلاف الجوي، ضوء الشمس هو مصدرها الأساسي للطاقة. أهمية البناء الضوئي في حياتنا هو الأكسجين الذي تنتجه هذه العملية. بدون عملية البناء الضوئي، لن يكون هناك سوى القليل من الأكسجين على الكوكب.
نواتج عملية البناء الضوئي
١-الماء:
حيث الماء هو أيضا نتاج عملية التمثيل الضوئي، وينتج هذا الماء من ذرات الأكسجين في جزيئات ثاني أكسيد الكربون.
2-السكر البسيط:
المنتج الأول والسبب الرئيسي لعملية البناء الضوئي هو السكر البسيط، وهذا السكر المسمى وأيضًا الجلوكوز هو النتيجة النهائية لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية، وهو يمثل الطاقة المخزنة التي يمكن أن يستخدمها النبات أو تستهلكها الكائنات الحية الأخرى.
3-الأكسجين:
حيث الأكسجين هو أيضًا نتاج عملية التمثيل الضوئي، ويتم إطلاق هذا الأكسجين في الغلاف الجوي من خلال أوراق النباتات.
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).
يجب توافر معادلة معينة يتم من خلالها تحقق عملية البناء الضوئي وهي CO2+H2O+Sun Light+ Chlorophyll→ H2o+O2+C6H12O. المقصود بتلك المعادلة أن غاز ثاني أكسيد الكربون والماء وأشعة الشمس و الكلوروفيل ينتجون الأكسجين والماء والجلوكوز وهذا هو ملخص عملية البناء الضوئي.
