تعريف عملية البناء الضوئي وشروطها. وسنتحدث أيضًا عن أهمية عملية البناء الضوئي، ونواتج عملية البناء الضوئي، ومعادلة البناء الضوئي. كل هذه المواضيع يمكنك العثور عليها في مقالتنا.
تعريف عملية البناء الضوئي وشروطها
العملية التي من خلالها تقوم النباتات الخضراء وبعض الكائنات الحية الأخرى بتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية. أثناء عملية التمثيل الضوئي في النباتات الخضراء، يتم التقاط الطاقة الضوئية واستخدامها لتحويل الماء وثاني أكسيد الكربون والمعادن إلى أكسجين ومركبات عضوية غنية بالطاقة. سيكون من المستحيل المبالغة في أهمية عملية التمثيل الضوئي في الحفاظ على الحياة على الأرض. إذا توقف التمثيل الضوئي، فلن يكون هناك سوى القليل من الطعام أو المواد العضوية الأخرى على الأرض، وسوف تختفي معظم الكائنات الحية، وبمرور الوقت سيكون الغلاف الجوي للأرض خاليًا تقريبًا من الأكسجين الغازي. الكائنات الحية الوحيدة القادرة على العيش في ظل هذه الظروف هي البكتيريا المصنعة كيميائيًا، والتي يمكنها الاستفادة من الطاقة الكيميائية لبعض المركبات غير العضوية وبالتالي لا تعتمد على تحويل الطاقة الضوئية.
ظروف التمثيل الضوئي
1- شدة الضوء
الضوء هو العامل الأساسي والرئيسي لحدوث عملية التمثيل الضوئي، حيث تمتص النباتات الضوء من خلال أصباغ الكلوروفيل الموجودة في الأوراق الخضراء. ومن الجدير بالذكر أنه عندما تتعرض أوراق النبات لأشعة الشمس فإن معدل عملية التمثيل الضوئي يزداد.
2- مستويات ثاني أكسيد الكربون
إن وجود ثاني أكسيد الكربون مع الماء هو ما يحتاجه النبات من أجل تصنيع الجلوكوز، لذلك من المهم أن يكون مستوى ثاني أكسيد الكربون معتدلاً، ومن الجدير بالذكر أنه مع زيادة مستوى ثاني أكسيد الكربون، تزداد سرعة عملية التمثيل الضوئي. ، وعلى عكس درجة الحرارة أو ضوء الشمس، فإن زيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون لا تسبب ضرراً للنبات، حيث أن النبات يأخذ منه فقط القدر الذي يحتاجه، ولكن لا يمكن إلا أن يتسبب في عدم قدرته على معالجة الجزيئات كما بسرعة.
3-درجة الحرارة
تستخدم جميع الكائنات الحية الهرمونات والإنزيمات لتحفيز المعادلات الكيميائية التي تحدث داخلها. وتحتاج هذه الإنزيمات إلى درجة حرارة مناسبة لها حتى تعمل بكفاءة وبشكل صحيح. يتراوح متوسط درجة الحرارة المناسبة للنباتات بين 10 درجات و20 درجة مئوية، وهذا بالتأكيد يختلف حسب نوع النبات. عند درجات الحرارة المنخفضة جدًا، لا تستطيع الإنزيمات القيام بعملها، مما يؤدي إلى انخفاض معدل عملية التمثيل الضوئي. عند درجات الحرارة المرتفعة، يمكن أن تتلف هذه الإنزيمات أو تتعطل تمامًا، وهذا يقلل بشكل حاد من معدل التخليق الحيوي.
أهمية عملية التمثيل الضوئي
تستخدم النباتات والأشجار الخضراء عملية التمثيل الضوئي لإنتاج الغذاء من ضوء الشمس وثاني أكسيد الكربون والماء الموجود في الغلاف الجوي. ضوء الشمس هو المصدر الأساسي للطاقة. وترجع أهمية عملية التمثيل الضوئي في حياتنا إلى الأكسجين الذي تنتجه هذه العملية. وبدون عملية التمثيل الضوئي، سيكون هناك القليل من الأكسجين على هذا الكوكب.
منتجات عملية التمثيل الضوئي
1- الماء :
والماء هو أيضًا أحد منتجات عملية التمثيل الضوئي، ويتم إنتاج هذا الماء من ذرات الأكسجين الموجودة في جزيئات ثاني أكسيد الكربون.
2- السكر البسيط :
المنتج الأول والسبب الرئيسي لعملية التمثيل الضوئي هو السكر البسيط، وهذا السكر، الذي يسمى أيضًا الجلوكوز، هو النتيجة النهائية لتحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية، وهو يمثل الطاقة المخزنة التي يمكن أن تستخدمها النباتات أو تستهلكها الكائنات الحية الأخرى.
3-الأكسجين:
الأكسجين هو أيضًا أحد منتجات عملية التمثيل الضوئي، ويتم إطلاق هذا الأكسجين في الغلاف الجوي من خلال أوراق النباتات.
معادلة التمثيل الضوئي
يتم استهلاك ستة جزيئات من ثاني أكسيد الكربون (CO 2 ) واثني عشر جزيئًا من الماء (H 2 O ) بينما يتم استهلاك جزيء واحد من الجلوكوز (C 6 H 12 O 6 ) وستة جزيئات من الأكسجين (O 2 ) وستة جزيئات من الماء. (H2O).
ويجب توافر معادلة محددة يمكن من خلالها تحقيق عملية التمثيل الضوئي وهي CO2+H2O+Sun Light+ Chlorophyll → H2o+O2+C6H12O. والمقصود بهذه المعادلة أن غاز ثاني أكسيد الكربون والماء وضوء الشمس والكلوروفيل ينتج الأكسجين والماء والجلوكوز، وهذا ملخص عملية التمثيل الضوئي.