عملية البناء الضوئى

نموذج الاتصال

عملية البناء الضوئى

 عملية البناء الضوئى

عملية البناء الضوئى

تُعرف عملية البناء الضوئي أيضًا باسم التمثيل الضوئي، وهي العملية التي تقوم عن طريقها النباتات الخضراء وقليل من الكائنات الحية الأخرى بتغيير الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية، وتستخدم النباتات ضوء الشمس والماء والغازات الحاضرة في الرياح لإنتاج الجلوكوز، وهو شكل من أنواع السكر الذي تحتاجه النباتات للبقاء على قيد الحياة، وتُجرى عن طريق جميع النباتات والطحالب وحتى قليل من الكائنات الحية الدقيقة، ولإتمامها لا بد من وجود ثنائي أكسيد الكربون والماء وضوء الشمس.

ناتج عملية البناء الضوئي

وفي السطور التالية نتائج عملية البناء الضوئي:

المنتجان الرئيسيان لتلك العملية هما الجلوكوز والأكسجين؛ حيث يتبدل الماء الذي تمتصه النباتات إلى هيدروجين وأكسجين باستعمال الطاقة الصادرة من الشمس.

يتم افتتاح الأكسجين كمنتج ثنائي في الغلاف الجوي عبر الثغور، وتستخدم النباتات الهيدروجين لصنع طعامها.

يحتسب الهيدروجين هو الأكثر جدوى للنباتات، حيث يُستخدم لصنع الطعام، مثلما أن الأكسجين الذي يتم إطلاقه كمنتج ثنائي لتلك العملية، يُعد الأكثر نفع للبشر والكائنات الحية الأخرى، في حين الأكسجين لازم لعملية التنفس، أما الجلوكوز فيلعب دورًا جوهريًا في النسق الغذائي.

أهمية البناء الضوئي

إليك بعض النقاط عن ضرورة البناء الضوئي:

تتمثل الوظيفة اللازمة لعملية التمثيل الضوئي في تغيير الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية ثم رعاية هذه الطاقة الناتجة عن التفاعلات الكيميائية من أجل استعمالها مستقبلًا.

يتم تشغيل الأنظمة الحية للكوكب عن طريق تلك العملية، حيث إنها ليست مؤثرة على نحو خاص على حسبًا لمعايير الهندسة البشرية، لكنها تؤدي الوظيفة.

البترول الأحفوري الذي يُستخدم لتشغيل العالم اليوم هو المخلفات القديمة للكائنات الحية، وهي مثال لهذه الدورة في الجهد؛ حيث لن تكون دورة الكربون ممكنةً من غير عملية التمثيل الضوئي، لأن تلك العملية تجسد جزءًا ضروريًا من الدورة.

معادلات البناء الضوئي

فيما يأتي معادلات البناء الضوئي:

تبدو المعادلة الأولى كما يلي

6CO2 + 6H2O + Light energy → C6H12O6 (sugar) + 6O2

أي؛ ثاني أكسيد الكربون+ ماء+ طاقة ضوئية---- < كلوكوز+ أكسجين

من جهة المواد: تبدو المعادلة أن مركبات عملية التمثيل الضوئي هي ثاني أكسيد الكربون والماء والطاقة الضوئية؛ تمتص النباتات والطحالب والبكتيريا ضوء الشمس وجسيمات ثاني أكسيد الكربون من الرياح وجسيمات الماء من البيئة وتجمع تلك المواد المتفاعلة لإنتاج التغذية (الجلوكوز).

من الناحية الكيميائية، مدخلات التمثيل الضوئي هي 6 ذرات كربون، و12 ذرة هيدروجين، و18 ذرة أكسجين؛ ومن ثم ينتج الجلوكوز الذي يتركب من 6 جسيمات كربون، و12 هيدروجين، و6 جسيمات أكسجين، وإلى منحى الجلوكوز تتبقى 12 ذرة أكسجين، أو 6 جسيمات أكسجين.

تُتبين معادلة التمثيل الضوئي المواد المتفاعلة والبضائع، يوميء السهم إلى التحويل الكيمياوي الذي يؤدي من المواد المتفاعلة إلى البضائع، وجدير بالذكر على أن أشكال الذرات وعددها حاضرة ذاتها على جانبي المعادلة، إلا أن أشكال السيارات التي تشكلها تتبدل.

المعادلة الثانية (دورة كالفين)

تلتقط أغلب كائنات التمثيل الضوئي الضوء وتمتصه للإسهام في نقل الإلكترون، وبعضها الآخر يستعمل الأشعة أسفل الحمراء؛ ونتيجةً للتفاعلات ينتج الأدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP)، والنيكوتيناميد مخفض فوسفات الأدينين ثنائي النوكليوتيد (NADPH)، وفي الخلايا النباتية تتم التفاعلات المعتمدة على الضوء في غشاء ثايلاكويد البلاستيدات الخضراء، وتكون المعادلة على النحو التالي: 2H2O + 2NADP + 3ADP + 3Pi + light → 2NADPH + 2H + 3ATP + O2

يخفف ATP وNADPH من ثنائي أكسيد الكربون والجسيمات الأخرى، ويحدث تثبيت ثنائي أكسيد الكربون من الرياح ليكون قابلًا للاستخدام بيولوجيًا، وهو الجلوكوز، وقد تستخدم البكتيريا تفاعلات مغايرة، بما في ذاك دورة كريبس العكسية، ويكون رد الإجراء الكلي للتفاعل المستقل عن الضوء للنبات (دورة كالفين) هو: 3CO2 + 9ATP + 6NADPH + 6H+ → C3H6O3-phosphate + 9ADP + 8Pi + 6NADP+ + 3H2O

خلال تثبيت الكربون، يتم تغيير ثلاثي الكربون إلى منتج الكربوهيدرات النهائي.

إرسال تعليق