ما المادتان اللتان تنتجهما النباتات في عملية البناء الضوئي؟ يقوم النبات بعملية حيوية تعرف بالتمثيل الضوئي. وتتمثل بالاعتماد على امتصاص الضوء باستخدام الكلوروفيل (الصباغ الأخضر) وهي مادة موجودة في عضيات البلاستيدات الخضراء ويتم تثبيت هذه العملية في الأجزاء الخضراء مثل الطحالب والنباتات ويعمل اللون الأخضر المزرق أيضًا في هذه العملية. وتعتبر جميع النباتات ذاتية التغذية لأنها تصنع غذائها بنفسها عن طريق بناء الخلايا الضوئية.
عملية التمثيل الضوئي
عملية مهمة وتسمى أيضاً التمثيل الضوئي وهي تحويل الطاقة الضوئية المستقطبة من مصادرها إلى طاقة كيميائية بمساعدة الكلوروفيل الموجود في النباتات لإنتاج الغذاء والمواد الضرورية لاستمرار حياتها والبلاستيدات الخضراء هي النبات الأم لهذه العملية لاحتوائها على الكلوروفيل، وفي شرح العملية فإن الأخير يمتص أشعة الشمس ويحولها من الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية لإتمام العملية. وتتفاعل في هذه العملية عدة مواد: غاز ثاني أكسيد الكربون، والكلوروفيل، والماء، وأشعة الشمس.
ما المادتان اللتان يتم إنتاجهما في عملية البناء الضوئي؟
ولعملية التمثيل الضوئي معادلة كيميائية تتمثل في (6CO212H2O ⇒ C6H12O6+CO2+6H2O) وتوضح هذه المعادلة أن المادتين اللتين تنتجهما عملية التمثيل الضوئي هما الأكسجين والجلوكوز، اللتان تعملان على تعزيز نمو النبات، ويفرز النبات الفائض). الأكسجين إلى الهواء من خلال الثغور الموجودة فيه.
خطوات عملية البناء الضوئي
تمر مراحل عملية البناء الضوئي بما يلي:
الداعم
- امتصاص الضوء: يتم تنشيط جزيء الكلوروفيل عن طريق امتصاص الضوء الخارجي، ويمكنه نقل الطاقة بطريقتين، إحداهما هي تقسيم أحد جزيئات الماء المتوفرة بين جزيئات الكلوروفيل إلى أكسجين وهيدروجين. ويتكون المركب ATP، المسؤول عن تخزين الطاقة، من المركب المتبقي.
- التفاعلات الكيميائية: بعد انشطار جزيء الماء عن طريق الخطأ؛ يدخل الهيدروجين إلى البلاستيدات الخضراء لتحفيز التفاعلات الكيميائية؛ وهكذا، يتم إطلاق الأكسجين من خلال الثغور خارج الورقة.
المرحلة الثانية
- اتحاد العناصر الكيميائية: ويمثله الاتحاد بين ATP وثاني أكسيد الكربون مع الهيدروجين. وعندما يتم الوصول إلى هذه المرحلة تتخلى التفاعلات الكيميائية عن وجود الضوء باسم دورة كالفين، فتتكون مادتان. تفرز عملية التمثيل الضوئي أيضًا السكريات البسيطة والجلوكوز.
- الاستفادة من النواتج: تستفيد النباتات من المواد التي تنتجها عملية التمثيل الضوئي في العمليات البيولوجية المختلفة، مثل إنتاج الطاقة، وتكوين الكربوهيدرات المعقدة، والتفاعل لإنتاج الزيوت النباتية والبروتينات.
العوامل المؤثرة على عملية التمثيل الضوئي
تتأثر عملية التمثيل الضوئي ويعتمد حدوثها على عدد من العوامل الرئيسية وهي:
العوامل الداخلية
- كمية الكربوهيدرات، كلما قلت كمية المنتجات الكربوهيدراتية المنتجة؛ كان التمثيل الضوئي أسرع.
- التركيب الداخلي للورقة، مما يعني تصنيفها إلى أحادية الفلقة أو ثنائية الفلقة.
- الإنزيمات: تؤثر وفرة الإنزيمات وجودتها على العملية برمتها، فإذا اختل توازنها ستتضرر عملية البناء.
العوامل الخارجية
- شدة الضوء: ويقصد بها مدة تعرض النبات للضوء وشدة الضوء، لأن العلاقة بين عملية التمثيل الضوئي والإضاءة تتناسب طرديا. كلما زادت شدة الإضاءة، زادت كفاءة العملية، ولكن لها تأثير كبير جدًا على تدهور وتدهور عملية العملية.
- نسبة ثاني أكسيد الكربون: عندما تكون نسبة ثاني أكسيد الكربون في البيئة الخارجية مرتفعة؛ وتتباطأ سرعة العملية بسبب تأثيرها السام على النباتات وما تسببه من انسداد للثغور، مما يجبر النباتات على إغلاق ثغورها لحماية نفسها.
- درجة الحرارة: تؤثر درجة الحرارة بشكل مباشر على الإنزيمات المشاركة في العملية، بالزيادة أو النقصان. عندما تكون عالية تسرع العملية، أما عندما يتم تجاوز درجة الحرارة فإن العملية تتباطأ.
- الماء: إذا تعرضت الأوراق لجفاف خفيف تزداد سرعة العملية، أما الجفاف الشديد فيسبب انكماش الخلايا وانسداد الثغور. وبالتالي، فإن معدل النزول ينخفض.
مادتان تنتجهما عملية البناء الضوئي لهما أهمية كبيرة لاستمرار حياة النبات، حيث تعتبران مصدراً للغذاء والنمو. لا شك أنك تلاحظ الألوان الخضراء الزاهية التي تغطي الأشجار والنباتات وتتساءل عن السبب، وفي هذا المقال قمنا بشرح التفاصيل.