تعتبر عملية التمثيل الضوئي أو ما يسمى بالبناء الضوئي إحدى العمليات الحيوية التي تقوم بها النباتات لتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية، و تعتبر الشمس عنصرًا أساسيًا في هذه العملية، حيث يلتقط النبات الطاقة الضوئية ويستخدمها لتحويل ثاني أكسيد الكربون والماء إلى أكسجين، بالإضافة إلى العديد من المركبات الأخرى التي تحتاجها النباتات للبقاء على قيد الحياة، ولكن ما الذي تستفيد منه.
- تستفيد النباتات من التمثيل الضوئي في إنتاج الغذاء.
معلومات حول عملية التمثيل الضوئي.
- هناك كائنات حية أخرى تقوم بعملية التمثيل الضوئي، بما في ذلك الطحالب وأنواع مختلفة من البكتيريا.
- تنقسم هذه العملية إلى نوعين، الأول هو التمثيل الضوئي المؤكسج، والذي تقوم به النباتات.
- النوع الثاني هو التمثيل الضوئي غير المؤكسد، والذي تقوم به بعض أنواع البكتيريا، مثل بكتيريا الكبريت الأخضر، لإنتاج الإلكترونات.
- لإكمال عملية التمثيل الضوئي، يجب توفر عدة عوامل، أهمها الضوء الذي يمتصه النبات من خلال صبغة الكلوروفيل بناءً على أوراقه الخضراء.
- تختلف نسب ضوء الشمس التي تحتاجها النباتات باختلاف الأنواع المختلفة لبعض النباتات نفسها، فبعضها يحتاج إلى ضوء متوسط لإكمال عملية التمثيل الضوئي، والبعض الآخر الذي يتحمل الكثير من الضوء دون حرق أوراقها.
- العامل الثاني الذي تحتاجه عملية التمثيل الضوئي هو الحرارة، حيث تحتاج النباتات إلى متوسط درجة حرارة من 10 إلى 20 درجة مئوية.
- لا يمكن أن تكون درجة الحرارة مرتفعة لأنها ستدمر الإنزيمات التي تحفز العمليات الكيميائية في النباتات.
- أيضًا، لا يمكن أن تكون درجة الحرارة منخفضة لأنها ستثبط عمل الإنزيمات وبالتالي سينخفض معدل التمثيل الضوئي.
- والثالث من هذه العوامل هو ثاني أكسيد الكربون، والذي تحتاجه النباتات مع الماء لإنتاج الجلوكوز.
- يزداد معدل التمثيل الضوئي مع زيادة نسبة ثاني أكسيد الكربون لأن النبات يأخذ منه فقط ما يحتاجه.
- يحدث التمثيل الضوئي في الطبقة الوسطى، وهي الطبقة الوسطى من أوراق النبات.
- يدخل ثاني أكسيد الكربون إلى أوراق النباتات لبدء هذه العملية من خلال المسام التي تمتد عبر سطحها.
- التمثيل الضوئي مهم لأنه أحد المصادر الرئيسية لإنتاج الأكسجين في الغلاف الجوي للأرض.
- هذا بالإضافة إلى مساهمتها في دورة الكربون التي تحدث بين الأرض والنباتات والحيوانات والمحيطات.
مراحل عملية التمثيل الضوئي.
أما بالنسبة لمراحل البناء الضوئي فهي كالتالي
- يبدأ التمثيل الضوئي بامتصاص أشعة الشمس بواسطة صبغة الكلوروفيل، والتي تنقل الطاقة إلى باقي أوراق النبات.
- ثم يقسم النبات جزيئات الماء في صبغة الكلوروفيل بهذه الطاقة ثم يحولها إلى أكسجين وهيدروجين.
- يتم استخدام الطاقة المتبقية في إنتاج ATP، وهو مركب مهم لتخزين الطاقة.
- بعد ذلك، يتم دمج ATP تمامًا مع ثاني أكسيد الكربون والهيدروجين.
- في هذه المرحلة، تنتج هذه التفاعلات السكريات والجلوكوز المستخدمة في العمليات البيولوجية.