كيف تحدث عملية البناء الضوئي
مراحل حدوث عمليّة البناء الضوئيّ
تُعدّ عملية البناء الضوئي (بالإنجليزية: Photosynthesis) العملية الأساسية في حياة النباتات والطحالب؛ وتمتاز هذه العملية بأنّ لها عدّة مراحل رئيسية تحدث بشكل منتظم ليتمّ إنتاج الغذاء للنبات، حيث تستخدم النباتات ضوء الشمس لإنتاج الأكسجين والطاقة باستخدام ثاني أكسيد الكربون والماء، ومن أهمّ العوامل التي يجب توفرها حتى تتمّ هذه العملية هي البلاستيدات الخضراء التي تحتوي على صبغة الكلوروفيل، والتي توجد في خلايا النباتات والطحالب وفي بعض أنواع البكتيريا التي تسمى بالبكتيريا الخضراء المزرقة.[١]
امتصاص أشعة الشمس
تُعتبر عملية امتصاص أشعة الشمس الخطوة الأولى في عملية التمثيل الضوئي؛ حيث تساعد مركبات الكلوروفيل (بالإنجليزية: Chlorophylls) على امتصاص الضوء من الشمس، وتتواجد هذه المركبات في أغشية الثايلاكويد في البلاستيدات الخضراء بالنبات، لتتحوّل فيما بعد هذه الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية من خلال إزالة الإلكترونات من الماء الموجود في النباتات الخضراء، وإطلاق الأكسجين، ليتمّ نقل الإلكترونات من خلال عمليات أخرى لاحقة.[٢]
تحويل أشعة الشمس إلى طاقة كيميائية
تحدث عملية التحويل إلى طاقة كيميائية في المرحلة الضوئية أو التفاعل الضوئي (بالإنجليزية: Light Reaction)، ويُمكن تفسير ما يحدث في هذه المرحلة بأنّ امتصاص الكلوروفيل للضوء داخل البلاستيدات الخضراء في النبات، سيؤدي إلى استثارة بعض الالكترونات في الصبغة لمستويات طاقة أعلى لتترك الكلورفيل، بحيث يتمّ العمل على تكوين إنزيم (NADPH) وجزيئات الطاقة، وإخراج الأكسجين كمنتج ثانوي.[٣]
إنتاج سكر الجلوكوز
يتمّ إنتاج سكر الجلوكوز في المرحلة المظلمة أو التفاعل المظلم (بالإنجليزية: Dark Reaction)؛ والتي يُطلق عليها أيضًا بدورة كالفن (بالإنجليزية: Calvin cycle)؛ وفي هذه المرحلة لا يحتاج النبات إلى الضوء بل يستلم إنزيم (NADPH) وجزيئات الطاقة الذي تمّ إنتاجهم في المرحلة الضوئية، وبوجود ثاني أكسيد الكربون المأخوذ من الغلاف الجوي سيتمّ إنتاج الجلوكوز.[٣]
المعادلة الكيميائية للبناء الضوئي
وتتمثّل بالآتي:[٤]
ثاني أكسيد الكربون + جزيئين من الماء + ضوء الشمس داخل البلاستيدات الخضراء ← غازالأكسجين + جزيء الماء + السكر (الجلوكوز).
CO2+2H2O+Sun Light+ Chlorophell→ H2O+O2+C6H12O6
عوامل مؤثرة في حدوث عملية البناء الضوئي
هناك عِدّة عوامل تؤثر على عملية البناء الضوئي وهي كالآتي:[٥]
- شدة الضوء: لن يقوم النبات بعملية البناء الضوئي بشكلٍ سريع إذا كان الضوء غير كافٍ، حتى لو كان هناك توافر للماء وثاني أكسيد الكربون، إذ كلّما كانت شدة الضوء أكثر كلّما زاد معدل عملية البناء الضوئي.
- ثاني أكسيد الكربون: إن لم يكن ثاني أكسيد الكربون كافيًا، لن تحدث عملية البناء الضوئي، حتى وإن كان هناك الكثير من الضوء.
- درجة الحرارة: معدل عملية البناء الضوئي سيكون منخفضًا إذا كان الجو باردًا جدًا، وأيضًا لن تحدث أبدًا إذا كان الجو حارًا جدًا.
الخلاصة
تُعدّ عملية البناء الضوئي من العمليات المعقدة جدًا في الخلايا النباتية، كما أنّها عملية مهمة جدًا ليس فقط للنباتات، بل في حياة جميع الكائنات الحية الأخرى؛ فهي تمد الغلاف الجوي بالأكسجين اللازم للبقاء، بالإضافة إلى أنّها تستهلك غاز ثاني أكسيد الكربون من الجو، الأمر الذي يعود بالفائدة على البيئة من خلال المساعدة في تقليل ظاهرة الاحتباس الحراري.
المراجع
- ↑ “Photosynthesis”, National Geographic, Retrieved 29/8/2021. Edited.
- ↑ “Photosynthetic Stages and Light-Absorbing Pigments”, National Center for Biotechnology Information , Retrieved 29/8/2021. Edited.
- ^ أ ب “Learn about the light and dark reaction in photosynthesis”, Encyclopedia Britannica, Retrieved 29/8/2021. Edited.
- ↑ “photosynthesis”, Encyclopedia Britannica, Retrieved 29/8/2021. Edited.
- ↑ “Plants”, BBC, Retrieved 29/8/2021. Edited.
