الهدف من التركيب الضوئي

نتحدث عن هدف عملية التمثيل الضوئي في هذا المقال، كما نذكر لكم مجموعة متنوعة من الفقرات المميزة الأخرى، مثل العوامل المؤثرة في عملية التمثيل الضوئي، وكيف تحدث عملية التمثيل الضوئي، ومن ثم الخاتمة، معادلة عملية التمثيل الضوئي . تابع السطور التالية.

الهدف من عملية التمثيل الضوئي

– إمداد النبات بالغذاء لكي ينمو وينتج ثماراً مهمة للإنسان. وبدون عملية البناء الضوئي لن يتمكن النبات من الحصول على غذائه وبالتالي لن ينمو أو ينضج.
– الحفاظ على التوازن في نسبة الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الجو. ولولا أن النباتات التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي تمتص ثاني أكسيد الكربون وتطلق غاز الأكسجين في الغلاف الجوي، لمات الإنسان والحيوان.
تساهم عملية التمثيل الضوئي في إتمام العمليات التكافلية بين النباتات والإنسان والحيوانات، حيث يمتص كل من الإنسان والحيوان الأكسجين من الهواء الذي تنتجه النباتات، وتعمل النباتات على امتصاص ثاني أكسيد الكربون من الهواء لاستخدامه في عملية التمثيل الضوئي ، وبالتالي تقليل التلوث في البيئة المحيطة. تؤثر عملية التمثيل الضوئي على حياة كوكب الأرض بشكل عام، وذلك لدورها في امتصاص ثاني أكسيد الكربون وإطلاق الأكسجين.
تعتبر عملية البناء الضوئي المصدر الأساسي للأكسجين في الغلاف الجوي، لأنه ينتجه بإتمام العملية وإنتاج الطاقة.
تساهم عملية التمثيل الضوئي في استكمال دورة الكربون بين الأرض والمحيطات والحيوانات والنباتات، إذ تلعب دوراً في تثبيتها في إحدى مراحلها.
تعتبر عملية التمثيل الضوئي المصدر الأول والأساسي لإنتاج الطاقة في النباتات والأشجار الضرورية لنموها وتغذيتها.

كيف تتم عملية التمثيل الضوئي؟

عندما تسقط أشعة الشمس على أوراق النباتات، فإن صبغة الكلوروفيل الموجودة في البلاستيدات الخضراء، وتحديداً في أغشية الثايلاكويد، تمتص الطاقة الضوئية وتحولها إلى طاقة كيميائية من خلال سلسلة طويلة من التفاعلات الكيميائية. وينتقل الضوء على شكل موجات كهرومغناطيسية مكونة ما يسمى بالفوتون، والذي بدوره يرتد من ضوء الشمس. إلى الورقة، تثير جزيء الكلوروفيل، مما يسبب انشطار جزيء الماء. ترتبط ذرة الأكسجين المنفصلة عن الماء فورًا بذرة أخرى لتشكل جزيئًا. الأكسجين O.
ينتج عن التفاعل السابق جزيء يسمى ATP، وآخر يسمى NADPH. كلاهما يسمح للخلية بتخزين الطاقة. ويحدد الطول الموجي لهذه الموجات مستوى الطاقة. بعض هذه الأطوال الموجية مرئية لنا كالألوان التي نراها. ولهذا السبب نرى النباتات باللون الأخضر. اللون الأخضر هو الطول الموجي الذي تعكسه. النباتات، وليس اللون الذي تمتصه.
– تنتهي عملية التمثيل الضوئي بإنتاج الجلوكوز (C6H12O6)، والأكسجين (O2)، والماء (H2O)، ويمكن أن يصبح الجلوكوز جزءًا من جزيء طويل السلسلة، مثل السليلوز؛ وهي المادة الكيميائية التي تشكل جدران الخلايا.
كل هذه الجزيئات عبارة عن كربوهيدرات – مواد كيميائية تحتوي على الكربون والأكسجين والهيدروجين. يستخدم النبات الروابط الموجودة في هذه المواد الكيميائية لتخزين الطاقة. هذه المواد الكيميائية مهمة للاستخدام البشري. تعتبر الكربوهيدرات عنصرا هاما من العناصر الغذائية الموجودة في الأطعمة النباتية التي نتناولها. وخاصة في الحبوب والبطاطا والفواكه والخضروات.

العوامل المؤثرة على عملية التمثيل الضوئي

تتأثر عملية التمثيل الضوئي بعدد من العوامل، منها العوامل البيئية الخارجية المتعلقة بدرجة الحرارة والتربة والمياه والغذاء، والعوامل الوراثية الداخلية المتعلقة بالأوراق. ومن هذه العوامل ما يلي:
-ثاني أكسيد الكربون

ويلعب تركيز ثاني أكسيد الكربون دوراً كبيراً في معدل عملية التمثيل الضوئي، إذ تتراوح النسبة الطبيعية لثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي بين 0.03-0.04%. وأي زيادة أو نقصان في هذه النسبة يؤثر على عملية التمثيل الضوئي.
– شدة الضوء

تعتبر الشمس مصدر الضوء الأساسي والرئيسي للنبات خلال عملية البناء الضوئي. يمتص النبات 80% من الضوء الساقط عليه عبر الأوراق، ويعكس 10%، وينقل 10% إلى بقية الأوراق. يعتمد النبات على عامل شدة الضوء على حجم أوراقه وارتفاعها ونوعها. هناك نباتات تحب الشمس وأخرى تحب الظل، وبناء على ذلك يتم تحديد شدة الضوء اللازمة لكل نبات.
-درجة حرارة

ويلاحظ أن معدل عملية التمثيل الضوئي يظهر بمعدل مرتفع كلما كانت درجات الحرارة مرتفعة، بشرط توفر ثاني أكسيد الكربون والضوء بشكل كافي للنبات، حيث أن درجة الحرارة المرتفعة نسبياً تتحكم في الإنزيمات وتزيد من سرعتها.

حيث يحدث التمثيل الضوئي

تحدث عملية التمثيل الضوئي داخل الخلايا النباتية في مكونات صغيرة تسمى البلاستيدات الخضراء. تحتوي البلاستيدات الخضراء، والتي توجد غالبًا في طبقة الميزوفيل، على مادة خضراء تسمى الكلوروفيل. فيما يلي بعض الأجزاء التي تعمل مع البلاستيدات الخضراء لإتمام عملية التمثيل الضوئي:
– البلاستيدات الخضراء

تحتوي البلاستيدات على الكلوروفيل، وهو مادة خضراء تمتص الطاقة الضوئية لإجراء عملية التمثيل الضوئي.
-الفجوة

وهو المكون الذي يحتفظ بالرطوبة للحفاظ على النبات ممتلئًا. تحتوي النواة على التركيب الجيني (DNA) الذي يتحكم في أنشطة الخلية.
– جدران الخلايا

توفر جدران الخلايا الدعم الهيكلي والميكانيكي، وتحمي الخلايا من مسببات الأمراض، وتحافظ على شكل الخلية وتحدده، وتتحكم في معدل واتجاه نمو النبات لأنها تحدد الشكل العام للنبات.
– السيتوبلازم

يوفر السيتوبلازم الموقع لمعظم العمليات الكيميائية التي تسيطر عليها الإنزيمات.

معادلة عملية البناء الضوئي

لكي تتم عملية البناء الضوئي، يجب توافر عدد من المواد المتفاعلة، والتي يؤدي تفاعلها معًا إلى إنتاج المنتجات الناتجة المذكورة أعلاه. ويمكن التعبير عن كل هذه المركبات معًا باستخدام المعادلات الكيميائية. وفيما يلي المعادلة الكيميائية لعملية التمثيل الضوئي: 6CO2 + 6H2O ——> C6H12O6 + 6O2، وتعني المعادلة تفاعل ست ذرات من ثاني أكسيد الكربون (CO2) مع ست ذرات من الماء (H2O)، وينتج عن هذا التفاعل المادة الناتجة وهي ذرة جلوكوز واحدة. C6H12O6، وست ذرات من الأكسجين O2.