ما هما المادتان اللتان تنتجهما عملية التمثيل الضوئي في النباتات؟ حيث يقوم النبات بعملية حيوية تعرف بالبناء الضوئي ؛ وتعتمد على امتصاص الضوء باستخدام الكلوروفيل (الصباغ الأخضر) ، وهي مادة متوفرة في عضيات البلاستيدات الخضراء ، وتستقر هذه العملية في الأجزاء الخضراء مثل الطحالب والنباتات ، كما تقوم بكتيريا زرقاء وخضراء بهذه العملية ، وجميع النباتات ذاتية التغذية لأنها تصنع الطعام بنفسها عن طريق التمثيل الضوئي.
البناء الضوئي
عملية حيوية تسمى أيضًا التمثيل الضوئي ، وهي تحويل الطاقة الضوئية المستقطبة من مصادرها إلى طاقة كيميائية عن طريق الكلوروفيل في النباتات لإنتاج الغذاء والمواد اللازمة لاستمرارية حياتها ، وتعد البلاستيدات الخضراء هي النبات الأم لهذه العملية لاحتوائه على الكلوروفيل ، وفي توضيح العملية ، فإن الأخير يمتص الإشعاع الشمسي ويحوله من طاقة ضوئية إلى طاقة كيميائية لإتمام العملية بنجاح ، وتتفاعل عدة مواد في العملية: ثاني أكسيد الكربون والكلوروفيل والماء والإشعاع الشمسي.
ما هي المادتين اللتين يتم إنتاجهما أثناء عملية التمثيل الضوئي؟
تتبع عملية التمثيل الضوئي معادلة كيميائية تتمثل في: (6 كو212 ح2O ⇒ C.6ح12ا6+ شركة2+ 6 ح2س)توضح هذه المعادلة أن المادتين الناتجتين عن عملية التمثيل الضوئي هما الأكسجين والجلوكوز اللذان يساهمان في نمو النباتات ، ويطلق النبات الأكسجين الزائد عن الحاجة إلى الهواء من خلال الثغور الموجودة فيه.
مراحل عملية التمثيل الضوئي
مراحل التمثيل الضوئي هي كما يلي:
المرحلة الأولى
- امتصاص الضوء: يتم تنشيط جزيء الكلوروفيل عن طريق امتصاصه للضوء الخارجي ، وهو قادر على نقل الطاقة بطريقتين ، إحداهما هي تقسيم أحد جزيئات الماء المتوفرة بين جزيئات الكلوروفيل لتصبح أكسجين وهيدروجين ، بينما تكون الجزيئات المتبقية يستخدم لجعل مركب ATP مسؤولاً عن تخزين الطاقة.
- التفاعلات الكيميائية: بعد الانشطار العرضي لجزيء الماء ؛ يعمل الهيدروجين على استقرار البلاستيدات الخضراء لتحفيز التفاعلات الكيميائية ؛ وبالتالي ، يتم إطلاق الأكسجين عن طريق الثغور خارج أوراق النبات.
المرحلة الثانية
- اتحاد العناصر الكيميائية: وتتمثل في تحقيق الاتحاد بين مركب ATP وثاني أكسيد الكربون مع الهيدروجين ، وعند الوصول إلى هذه المرحلة تستغني التفاعلات الكيميائية عن وجود الضوء تحت اسم دورة كالفين ، بحيث تكون المادتان الناتجتان من تقوم عملية التمثيل الضوئي أيضًا بإلقاء السكريات البسيطة والجلوكوز.
- استفد من المخرجات: تستفيد النباتات من المواد الناتجة عن عملية التمثيل الضوئي في عمليات حيوية مختلفة ، مثل إنتاج الطاقة ، وتشكيل النشويات ذات البنية المعقدة ، وكذلك التفاعل لإنتاج الزيوت النباتية والبروتينات.
العوامل المؤثرة على التمثيل الضوئي
تتأثر عملية التمثيل الضوئي وتعتمد على عدد من العوامل الرئيسية ، وهي:
العوامل الداخلية
- كمية الكربوهيدرات ، أقل تركيزًا كمية منتجات الكربوهيدرات المنتجة ؛ كان التمثيل الضوئي أسرع.
- الهيكل الداخلي للورقة ، وهذا يعني من حيث تصنيفها على أنها أحادية الفلقة أو ثنائية الفلقة.
- الإنزيمات ، تتأثر العملية برمتها بوفرة الإنزيمات وجودتها. إذا كانت غير متوازنة ، فسوف تتضرر عملية البناء.
عوامل خارجية
- شدة الإضاءة: ويعني مدة تعرض النبات للضوء وشدة الإضاءة ، حيث أن العلاقة بين التمثيل الضوئي والإضاءة تتناسب طرديًا. كلما زادت شدة الإضاءة ، كانت كفاءة العملية أفضل. ومع ذلك ، فإن الإضاءة الزائدة تساهم في تدهور وتراجع نشاط العملية.
- نسبة ثاني أكسيد الكربون: عندما تكون نسبة ثاني أكسيد الكربون عالية في البيئة الخارجية ؛ ستتباطأ العملية بسبب تأثيرها السام على النبات وتسبب انسداد الثغور ، مما يدفع النباتات إلى إغلاق الثغور لحماية نفسها.
- درجة حرارة: تؤثر درجات الحرارة بشكل مباشر على الإنزيمات المرتبطة بالعملية ، سواء عن طريق الزيادة أو النقصان ، كما هو الحال عند رفعها ، تصبح العملية أسرع ، ولكن عندما يتم تضخيم درجة الحرارة ، تتباطأ العملية.
- ماء: في حالة تعرض الأوراق لجفاف طفيف ، تزداد معدلات العملية ، لكن الجفاف الشديد يتسبب في تقلص الخلايا وانسداد الثغور. ومن هنا انخفاض معدل الكربنة.
المادتان اللتان تنتجهما عملية التمثيل الضوئي مهمان للغاية لاستمرار حياة النبات ، حيث أنهما مصدر للغذاء والنمو. بدون شك تلاحظ الألوان الخضراء الزاهية التي تغطي الأشجار والنباتات وتتساءل عن سبب ذلك ، وفي هذا المقال شرحنا تفاصيل ذلك.