تحتاج النباتات إلى الغذاء لتنمو وتتكاثر، على عكس الحيوانات، تكون النباتات قادرة على صنع طعامها عن طريق عملية البناء الضوئي، تستخدم النباتات أشعة الشمس، والماء والغازات الموجودة في الهواء لصنع الجلوكوز، وهو نوع من السكر تحتاجه النباتات للبقاء على قيد الحياة، وتسمى هذه العملية البناء الضوئي، وتقوم بها جميع النباتات والطحالب، وبعض الكائنات الحية الدقيقة… وفيما يلي نستعرض لك مقال عن البناء الضوئي
مقال عن البناء الضوئي
تعريف البناء الضوئي:
تعرف عملية البناء الضوئي، بأنها تفاعل كيميائي يحدث داخل النبات، ينتج عنه الطعام للبقاء على قيد الحياة، ولكي تحدث عملية البناء الضوئيّ فإنها تتطلب وجود كل من ثاني أكسيد الكربون والماء والضوء، يحدث البناء الضوئي في أوراق النبات، وتتم في جزء من الخلية النباتية التي تحتوي على البلاستيدات الخضراء، وهي هياكل صغيرة تحتوي على الكلوروفيل.
شروط حدوث البناء الضوئي:
- لكي تتم عملية البناء الضوئي، تحتاج النباتات إلى وجود ثاني أكسيد الكربون (من الهواء)، والماء (من الأرض) والضوء.
- يدخل ثاني أكسيد الكربون عبر الثغور في الجانب السفلي من الورقة.
- يتم امتصاص الماء بواسطة خلايا الشعر الجذرية، ويتم نقله إلى الورقة بواسطة أوعية نسيج الخشب.
- توفر أشعة الشمس الطاقة اللازمة لعملية البناء الضوئي.
- في هذه العملية، يتم تحويل ثاني أكسيد الكربون والماء إلى أكسجين، والجلوكوز.
- يتم إطلاق الأكسجين عبر الثغور في الجانب السفلي من الورقة، ويتم نقل الجلوكوز حول النبات في أوعية اللحاء.
- الشرط الأخير لعملية التمثيل الضوئي هو أحد المتطلبات المهمة لأنه يوفر الطاقة اللازمة لصنع السكر، حيث تسبب الطاقة الناتجة عن الضوء تفاعلًا كيميائيًا يكسر جزيئات ثاني أكسيد الكربون والماء، ويعيد تنظيمها لصنع السكر (الجلوكوز) وغاز الأكسجين، بعد إنتاج السكر، يتم تقسيم الميتوكوندريا بعد ذلك إلى طاقة يمكن استخدامها للنمو، ويتم إطلاق الأكسجين الذي يتم إنتاجه من نفس الثقوب الصغيرة التي دخل خلالها ثاني أكسيد الكربون.
تتم عملية التمثيل الضوئي الأكسجين على النحو التالي:
- 6CO2 + 12H2O + الطاقة الضوئية → C6H12O6 + 6O2 + 6H2O
- ثاني أكسيد الكربون + ماء + ضوء الشمس+ الكلوروفيل ← الأكسجين+ الماء+ جلوكوز
هنا، تتحد ستة جزيئات من ثاني أكسيد الكربون (CO2) مع 12 جزيئات من الماء (H2O) باستخدام الطاقة الضوئية، والنتيجة النهائية هي تكوين جزيء واحد من الكربوهيدرات (C6H12O6 ، أو الجلوكوز) إلى جانب ستة جزيئات كل من الأكسجين والماء للتنفس.
كيف تتكيف الأوراق مع التمثيل الضوئي:
- الأوراق خضراء تحتوي على الكثير من الكلوروفيل لامتصاص أشعة الشمس.
- لديها مساحة سطح كبيرة لزيادة كمية أشعة الشمس التي يمكنها امتصاصها.
- إنها رقيقة، مما يتيح سهولة نشر الغازات داخل وخارج الورقة.
- لديها الأوردة (نسيج الخشب واللحاء)، للسماح بنقل الماء والأيونات المعدنية والجلوكوز.
أنواع البناء الضوئي:
هناك نوعان من عمليات التمثيل الضوئي:
التمثيل الضوئي الأكسجين، والتمثيل الضوئي غير المؤكسج.
المبادئ العامة لعملية التمثيل الضوئي غير المؤكسدة والأكسجين متشابهة جدا، ولكن التمثيل الضوئي الأكسجين، هو الأكثر شيوعا وينظر في النباتات والطحالب والبكتيريا الزرقاء.
أثناء البناء الضوئي الأكسجين، تنقل الطاقة الضوئية الإلكترونات من الماء (H2O) إلى ثاني أكسيد الكربون (CO2)، لإنتاج الكربوهيدرات، في هذا النقل ، يتم “تقليل” ثاني أكسيد الكربون أو استقباله للإلكترونات، ويصبح الماء “مؤكسدًا” أو يفقد الإلكترونات، في نهاية المطاف ، يتم إنتاج الأكسجين جنبا إلى جنب مع الكربوهيدرات.
من ناحية أخرى، يستخدم التمثيل الضوئي غير المؤكسد الجهات المانحة للإلكترون غير الماء، تحدث هذه العملية عادة في البكتيريا مثل البكتيريا الأرجواني والبكتيريا الخضراء، والتي توجد في المقام الأول في الموائل المائية المختلفة.
أهمية البناء الصوئي:
- تتمثل أهمية البناء الضوئي، في الحفاظ على الحياة على الأرض، إذا توقفت عملية البناء الضوئي، فلن يكون هناك سوى القليل من الطعام أو المواد العضوية الأخرى على الأرض.
- الطاقة التي تنتجها عملية البناء الضوئي التي قامت بها النباتات، منذ ملايين السنين هي المسؤولة عن الوقود الأحفوري، الذي يغذي المجتمع الصناعي، لا توفر هذه الأنواع من الوقود الكثير من الطاقة المستخدمة في المصانع والمنازل والنقل فحسب، ولكنها أيضًا بمثابة المواد الخام للمواد البلاستيكية وغيرها من المنتجات الاصطناعية.
- مد النبات بالغذاء والطاقة التي تساعده على النمو والتكاثر، وإنتاج الثمار التى يتغذى عليها الإنسان.
- الحفاظ على نسبة الأكسجين في الهواء، مقابل ثاني أكسيد الكربون، التي قد تؤدي زيادته في الجو إلى وفاة الإنسان والحيوان.
المراجع
