نواتج عملية البناء الضوئي

 يُعد كلًا من الأكسجين والجلوكوز نواتج عملية البناء الضوئي الرئيسية، كما هو موضح أدناه: الأكسجين الأكسجين في الواقع هو ُبمثابة مخلفات ثانوية لعملية البناء الضوئي، فعلى الرغم من أن ذرات الهيدروجين الموجودة في جزيئات الماء تُستخدم في تفاعلات عملية البناء الضوئي، إلا أن جزيئات الأكسجين تُطلق في صورة غاز أكسجين.[٦] الأكسجين مهم جدًا لكل الكائنات الحية بما فيها البشر والحيوانات وحتى النباتات نفسها، لأن الأخيرة تستخدم الأكسجين للقيام بالتنفس الخلوي، في حين تُستخدم التفاعلات المستقلة عن الضوء في عملية البناء الضوئي إنزيمات لتحطيم جزيئات ثاني أكسيد الكربون وإنتاج الجلوكوز.[٦] الجلوكوز تُستخدم الميتوكوندريا الموجودة في خلايا النبات التنفس الخلوي من أجل تكسير الجلوكوز إلى شكل من أشكال الطاقة القابلة للاستخدام، وبعد انتهاء التفاعلات المستقلة عن الضوء، غالبًا ما يُحول الجلوكوز إلى سكريات أكبر مثل السكروز أو إلى كربوهيدرات كالنشا أو السليلوز.[٦] تترك السكريات الورقة من خلال اللحاء وتنتقل إلى الجذور لتخزينها، أو إلى أجزاء أخرى من النبات حيث يستخدمها النبات كطاقة للقيام بأنشطته المختلفة.[٦]

المرجع:https://mawdoo3.com/

نواتج عملية التمثيل الضوئي

 تنقسم عملية التمثيل الضوئي إلى مرحلتين؛ عملية التصنيع المعتمدة على الضوء وعملية التصنيع غير المعتمدة على الضوء وفيما يلي تفصيلهما ونواتج عملية التمثيل الضوئي: العملية المعتمدة على الضوء (تفاعلات الضوء) سُميت بذلك لأنّها تعتمد على ضوء الشمس في هذه المرحلة يتمّ تحويل الطاقة الضوئية من أشعة الشمس إلى أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) و(NADPH)، وهذا يعبّر عن الطاقة الكيميائية المخزنة، والتي يتمّ استخدامها من قبل النبات في المرحلة الثانية من عملية التمثيل الغذائي.[١] العملية غير المعتمدة على الضوء (التفاعلات المظلمة) يتم خلال هذه المرحلة استهلاك نواتج المرحلة الأولى؛ (ATP) و(NADPH) لتكسير الروابط الكيميائية وتشكيل روابط جديدة، عند تكسّر روابط ثاني أكسيد الكربون هذا يتيح لذرات الكربون الارتباط ببعض جزيئات الماء لتكوين السكر (الجلوكوز)، بينما ترتبط ذرات الأكسجين بذرات الهيدروجين المحررة لتكوّن الماء، وتنبعث ذرات الأكسجين من جزيئات الماء الأصلية في الغلاف الجوي.[١] الخلاصة النهائية لنواتج عملية التمثيل الضوئي يتمّ تحويل 12 جزيء ماء و6 جزيئات من ثاني أكسيد الكربون بوجود الطاقة الشمسية لإنتاج جزيء جلوكوز واحد و6 جزيئات ماء و6 جزيئات أكسجين.[١] العضيات الأساسية في عملية التمثيل الضوئي تحتوي الكائنات التي تقوم بعملية التصنيع الغذائي على بعض العضيات الأساسية التي لا يمكن لعملية التمثيل الغذائي أن تتمّ بدونها وهي كالآتي:[٢] صبغة الكلوروفيل وهي صبغة خضراء اللون تُوجد في النباتات والطحالب وبعض أنواع البكتيريا التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي، إنّ النوع الشائع من صبغة الكلوروفيل هو الكلوروفيل الموجود في أغلب النباتات والطحالب وأنواع من البكتيريا. بعض أنواع البكتيريا تلجأ لعملية التمثيل الضوئي بدون إنتاج أكسجين وتُسمى هذه العملية التمثيل الضوئي غير المؤكسد وذلك لاحتوائها على نوع من صبغة الكلوروفيل تُسمى بكتيريوكلوروفيل بحيث لا يمكّنها من إنتاج الأكسجين خلال التفاعل. البلاستيدات الخضراء البلاستيدات الخضراء هي عضيات توجد في النباتات والبكتيريا وهي العضيات التي تحتوي على صبغة الكلوروفيل ولها غشاء مزدوج يحتوي على عدّة طيّات، وبشكل دقيق يحيط هذا الغشاء المزدوج هياكل غشائية تُسمى ثايلاكويدات وهي التي تحتوي على الكلوروفيل بشكل مكدّس يُسمى جرانا، تُعتبر الوظيفة الأساسية للبلاستيدات الخضراء هي التقاط الضوء من الشمس ودمجه في عملية التمثيل الضوئي. ما هي عملية التمثيل الضوئي؟ تقوم بعض الكائنات الحية مثل النباتات والطحالب وبعض أنواع البكتيريا التي تمتص الطاقة من الشمس بالقيام بعملية التمثيل الضوئي أو ما تُعرف بالبناء الضوئي (بالإنجليزية: Photosynthesis)؛ وهي تفاعل كيميائي لتصنيع الغذاء ذاتيًا عن طريق استخدام الماء وثاني أكسيد الكربون بوجود أشعة الشمس لإنتاج الأكسجين والسكر (الطاقة).[٣] هذه العملية تحقق الغذاء للنبات نفسه وكذلك للحيوانات العاشبة التي تتغذى على النباتات بحيث تحصل على الطاقة ومن ثم الحيوانات اللاحمة التي تتغذى على الحيوانات العاشبة.[٢]

المرجع:https://mawdoo3.com/

ما هي العوامل المؤثرة في البناء الضوئي

 عد عملية البناء الضوئي (Photosynthesis) العملية التي يتم فيها تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية، لعدم قدرة الكائنات الحية على استخدام الطاقة الضوئية المباشرة لاحتياجاتها الأيضية، وذلك بهدف النمو والتكاثر والتطوّر،[١] وتتأثر هذه العملية بمجموعة من العوامل الداخلية والخارجية، ومن أبرزها: معدل إنتاج الأكسجين، ودرجة الحرارة، وتوافر المعادن، والضوء، وإمدادات ثاني أكسيد الكربون، ونوع النبات وحالته الفسيولوجية، وإمدادت المياه.[٢]

شدة الضوء

يُعد الضوء هو العامل الرئيسي لحدوث عملية البناء الضوئي، إذ يزداد معدل البناء الضوئي عند تعرّض أوراق النباتات إلى أشعة الشمس، ويقوم النبات بامتصاص الضوء من خلال صبغة الكلوروفيل المتواجدة في الأوراق الخضراء، وتختلف نسبة الحاجة إلى الضوء من نبتة لأخرى؛ إذ يُمكن أن تتعرض بعض النباتات إلى تلف في جزئيات الكلوروفيل في حال تعرّضها لضوء شديد.[٤]

درجة الحرارة

تستخدم الكائنات الحية الإنزيمات وجزيئات البروتين لمساعدتها في إجراء التفاعلات اللازمة لتخزين الجلوكوز، ويتأثر عمل هذه الإنزيمات بدرجة الحرارة، وتتراوح درجة الحرارة الأنسب بين 10-20 درجة مئوية، مع اختلاف ذلك من نبتة إلى أخرى.[٤]

تركيز ثاني أكسيد الكربون

يحتاج النبات إلى وجود ثاني أكسيد الكربون إلى جانب الماء لتصنيع الجلوكوز، ولا يُمكن حدوث عملية البناء الضوئي دون وجود كمية كافية من ثاني أكسيد الكربون، وكلّما ارتفعت نسبته، كلّما ازداد معدّل البناء الضوئي، ولا تُؤثر زيادته سلبًا على النبتة.[٤]

المعادن

يحتاج النبات إلى العديد من المعادن كي ينمو بشكل صحيّ، ولكي يصل إلى أقصى معدلات البناء الضوئي، ويحتاج النبات بشكل أساسي إلى النيتروجين والكبريتات والفوسفات والحديد والمغنيسيوم والكالسيوم والبوتاسيوم، كما يحتاج بشكل أقل إلى المنغنيز والنحاس والكلوريد.[٢]

الأكسجين

يُعد الأكسجين مهمًا لعملية البناء الضوئي، إذ تعد الطاقة المتولدة أثناء تنفس النباتات للأكسجين مهمةً لهذه العملية، وتؤدي زيادة مستوى الأكسجين إلى تثبيط عملية البناء الضوئي.[٣]

الماء

يحتاج النبات إلى كميات محدودة من الماء لحصول عملية البناء
الضوئي، إذ يساعد الماء على بقاء ثغور الأوراق التي تُمثّل مسامات صغيرة على السطح الخارجي للورقة مفتوحة ليحدث بذلك تبخر الماء من الأوراق إلى الغلاف الجوي، كما يسمح ذلك بدخول ثاني أكسيد الكربون.[٢]

عمر الورقة

يُؤثّر عمر الورقة على عملية البناء الضوئي، إذ لُوحظ أن عملية البناء الضوئي تكون أفضل عند النبات ذات العمر الأكبر، حيث تكون قد وصلت إلى حالة مستقرة.[٥]

المرجع:https://mawdoo3.com/

كيف تتم عملية التمثيل الضوئي

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]

المرجع:https://mawdoo3.com/