تتم عمليه البناء الضوئي بين المكونات التاليه، قام العلماء منذ فترة طويلة بتعريض النباتات إلى المجهر لفهم طبيعة هذه العملية والظروف والعوامل المحيطة بالنبات أثناء حدوثه. هذا لأن جميع النباتات والبكتيريا والطحالب الخضراء تمر بعملية التكاثر هذه.
- تكرر هذا السؤال في العديد من البرامج المدرسية. يبحث الطلاب عن اللبنات الأساسية لعملية التمثيل الضوئي. الجواب على هذا السؤال هو
- يتطلب التمثيل الضوئي الماء وثاني أكسيد الكربون وأشعة الشمس وصبغة الكلوروفيل الموجودة في أوراق النبات.
البناء الضوئي
- تسمى عملية التمثيل الضوئي أيضًا التمثيل الضوئي أو التمثيل الضوئي.
- إنها عملية كيميائية تحدث في جميع النباتات، وكذلك في بعض أنواع البكتيريا والطحالب والنباتات العليا.
- هذه العملية ضرورية لاستمرار حياة النبات.
- توصل العلماء إلى معادلة كيميائية بسيطة تشرح هذه العملية
- 6CO2 + 6H2O + ضوء + بلاستيدات خضراء = C6H12O6 + 6O2.
- من هذه المعادلة، نستنتج أن النبات، عن طريق التمثيل الضوئي، يحول ثاني أكسيد الكربون إلى أكسجين.
- ما يساعد على دعم حياة الكائنات الحية، وفي هذه العملية تصبح المياه والمعادن مواد يستفيد منها النبات أثناء النمو.
- مثل الجلوكوز، وهو ضروري للنبات ليبقى على قيد الحياة ويساعد على نموه.
- لذلك، هذه العملية ضرورية للغاية وضرورية للنباتات ولجميع الكائنات الحية.
- يمكن للنباتات أيضًا التمثيل الضوئي بطرق مختلفة، مثل طريقة الكربون الثلاثة أو طريقة الكربون الأربعة أو طريقة التمثيل الغذائي للحمض.
خطوات البناء الضوئي
- يحدث التمثيل الضوئي في أكثر من مرحلة.
- تسمى المرحلة الأولى تفاعلات الضوء، مما يعني أنك تحتاج إلى ضوء الشمس في المقام الأول لإكمال العملية.
- المرحلة الثانية تسمى ردود الفعل المظلمة.
- أي لا يحتاج إلى ضوء، في الصباح يخزن الضوء والمواد الضرورية، وفي الليل يستفيد من هذه المواد.
تتم عملية التمثيل الضوئي في الخطوات التالية
- يجب أن تكون النباتات في الشمس لتتمكن من التمثيل الضوئي، لأن الشمس هي أول عنصر ضروري.
- عندما تلقي الشمس أشعتها على منطقة من النباتات المجاورة، يتم تشكيل ما يسمى نظام ضوئي داخل النبات.
- والمسؤولون عن النظام الضوئي هم البلاستيدات الخضراء.
- يتفاعل الكلوروفيل مع ضوء الشمس ويطلق الطاقة.
- يمكن أن تكون هذه الطاقة على شكل ضوء أو حرارة، والكلوروفيل هو المادة المسؤولة عن إعطاء النبات اللون الأخضر.
- تمتص أوراق النبات ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي.
- تمتص جذور النباتات المعادن من التربة وتمتص الماء الذي تحتاجه لإكمال عملية التمثيل الضوئي.
- تنقل الجذور المعادن إلى الأوراق وإلى جميع أجزاء النبات، وهذه المعادن هي غذاء النبات.
- يتم تحويل جميع المعادن إلى جلوكوز، ويتغذى النبات على السكر فقط.
- يتم استخدامه بأفضل طريقة ممكنة بواسطة الميتوكوندريا.
- في معادلة كيميائية معقدة، تحول النباتات ثاني أكسيد الكربون إلى غاز أكسجين.
- ما يساعد في الحفاظ على حياة الكائنات الحية الأخرى.
يتطلب التمثيل الضوئي عدة مكونات.
لكي تتم عملية التمثيل الضوئي بشكل صحيح، يجب توفر العديد من المكونات الأساسية. يحدث التمثيل الضوئي بين المكونات التالية
- الماء تمتص الجذور الماء من التربة، ثم توصله إلى الأوراق وتحوله إلى غذاء للنبات.
- ثاني أكسيد الكربون يمتص النبات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
- وإنتاج الأكسجين الغازي، واكتشف العلماء أن كل جزيء من ثاني أكسيد الكربون يدخل في عملية التمثيل الضوئي ينتج جزيء واحد من الأكسجين.
- ضوء الشمس – تحتاج معظم النباتات إلى ضوء الشمس المباشر من أجل التمثيل الضوئي.
- كلما زاد ضوء الشمس، زادت سرعة العملية.
- صبغة الكلوروفيل الخضراء هذا الصباغ مسؤول عن تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية.
- كما أنه يساعد في إنتاج غاز الأكسجين.
- درجة الحرارة المناسبة يجب أن يكون النبات عند درجة حرارة مناسبة لنوعه.
- هناك نباتات تتحمل درجات حرارة عالية وهناك نباتات أخرى لا تتحملها.
- لذلك، فإن عامل درجة الحرارة هو عامل مهم للغاية وأساسي لعملية التمثيل الضوئي.
أهمية التمثيل الضوئي
يعتبر التمثيل الضوئي عملية مهمة للغاية، ليس فقط للنباتات، ولكن لجميع الكائنات الحية، وأهميتها هي
- التمثيل الضوئي مهم للغاية لاستمرار الحياة على الأرض، لأنه يلعب دورًا مهمًا في حياة جميع الكائنات الحية.
- إذا لم تقم النباتات بعملية التمثيل الضوئي، فسيتوقف نموها، مما يؤدي إلى اختلال في كمية الطعام المتاح على سطح الأرض، مما سيضر أيضًا بالإنسان والحيوان.
- النباتات هي العنصر الأول الذي يعتمد عليه الحيوان في مواصلة حياته، وإذا لم يكن موجودًا بكثرة ينخفض عدد الحيوانات وقد ينقرض بعضها.
- التمثيل الضوئي له أهمية كبيرة ودور رئيسي في إنتاج الأكسجين الغازي في الغلاف الجوي، ويعمل على تحقيق التوازن البيئي. مع زيادة الأضرار البيئية والتلوث الذي يسببه الإنسان، تزداد أهمية النباتات لأنها الوحيدة التي تعيد التوازن مرة أخرى.
- لعبت النباتات دورًا مهمًا في استكمال العديد من الصناعات الحديثة، مثل الصناعات التي تتطلب وجود الفحم والغاز والمشتقات البترولية الأخرى، وذلك بسبب عوامل الترسيب ودوامها في التربة لفترة طويلة.
- يحدث التمثيل الضوئي بين المكونات التالية الماء وضوء الشمس وثاني أكسيد الكربون.