مراحل عملية البناء الضوئي
مراحل عملية البناء الضوئي
مراحل عملية البناء الضوئي يقصد بها العملية التي تحدث في النباتات بغرض الحصول على الغذاء، ولكي تتم هذه العملية لابد من توفر أشعة الشمس والماء حتى تحدث بعض التفاعلات بسبب قدرة النبات على الحصول على غاز ثاني أكسيد الكربون الموجود في الهواء، هذا وسوف نوضح لكم اليوم من خلال موقع زيادة الإلكتروني مراحل عملية البناء الضوئي بالتفصيل وأهميتها للنبات والكائنات الحية على كوكب الأرض.
كما نقدم لكم في هذا الموضوع كل ما يتعلق بـ: أول طبقات الغلاف الجوي ومكوناتها وسبب تسميتها بهذا الأسم
مراحل عملية البناء الضوئي
تحدث عملية البناء الضوئي على مرحلتين سوف نقوم بشرحها باستفاضة فيما يلي:
المرحلة الأولى: الضوء
- من خلال اسم المرحلة ندرك أن أشعة الشمس عامل أساسي، لحدوث تلك المرحلة لذلك تحدث خلال ساعات النهار.
- يقوم النبات باستغلال أشعة الشمس وتحويلها لطاقة كيميائية بداخله.
- ورقة النبات الخضراء تمتص أشعة الشمس، مما يسمح لجميع أجزاء النبات بالحصول عليها.
- امتصاص النبات للماء يسبب انحلال في الجزيئات الخاصة بالماء، مما يسمح لغاز الهيدروجين بالتفاعل مع مادة فوسفات نيكوتيناميد أدينين ثنائي النوكليوتيد (NADP +).
- بعد حدوث ذلك التفاعل يخرج النبات عن طريق أوراقه غاز الأكسجين.
- يقوم النبات بتخزين مادة أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP)، وذلك لاستخدامها فيما بعد.
المرحلة الثانية: دورة كالفن
- يتم إتمام تلك المرحلة بعد زوال أشعة الشمس وحلول الليل، حيث يقوم النبات باستكمال مرحلة البناء الضوئي.
- نجد أن ما يميز هذه المرحلة كثرة حدوث التفاعلات الكيميائية داخل النبات، باستخدام غاز ثاني أكسيد الكربون مع مادة أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) السابق تخزينها في المرحلة الأولى.
- في النهاية ينتج النبات الجلوكوز والذي يتم تحويله لمواد أخرى، يستفيد منها النبات في الحصول على غذائه المكون من البروتينات أو الكربوهيدرات.
ولا يفوتكم التعرف على: الفرق بين الخلية الحيوانية والنباتية والانقسامات التي تحدث في كلًا منهما
ما الهدف من عملية البناء الضوئي؟
تتم عملية البناء الضوئي في النباتات الخضراء فقط وذلك لاحتوائها على مادة الكلوروفيل التي تساعد النبات على إنتاج الغذاء الخاص به، بالإضافة لبعض الفوائد الأخرى للبيئة والتي تتمثل في الآتي:
- الحفاظ على نسبة غاز الأكسجين في الغلاف الجوي المحيط بكوكبنا، وذلك من خلال البناء الضوئي.
- من خلال البناء الضوئي يتم تزويد الكائنات الحية بغاز الأكسجين، لذلك يمكن القول بأن العلاقة بين النبات والكائنات المختلفة تكافلية.
- تحافظ عملية البناء الضوئي على استمرارية دورة الكربون بشكل طبيعي، والذي يكون أطرافها المسطحات المائية بمختلف أنواعها والكائنات الحية والنباتات.
واقرأ أيضا في هذا الموضوع للتعرف على الموارد الطبيعية المتجددة والغير متجددة من هنا: ما هي الموارد الطبيعية وما أهميتها؟ وما هي الموارد الطبيعية المتجددة والموارد الغير متجددة؟
خصائص عملية البناء الضوئي
يوجد العديد من الخصائص المتعلقة بعملية البناء الضوئي وهي كالتالي:
- حدوث هذه العملية في النباتات التي تمتاز باللون الأخضر أو التي تحتوي على مادة الكلوروفيل، حيث تساعد تلك المادة النبات في حصوله على الغذاء دون الاعتماد على كائنات أخرى لهذا الغرض.
- يعد الجزء الرئيسي لهذه العملية هي الأوراق الخضراء، وذلك بسبب وجود ثغور بها تسمح لأشعة الشمس بالدخول للنبات.
- نجد أن جميع أجزاء النبات تعمل في منظومة واحدة لإنجاح تلك العملية فنجد الجذر يمتص الماء اللازم من الأرض المزروع بها ونجد الوراق مسؤولة عن دعم العملية بالضوء وثاني أكسيد الكربون.
معادلة عملية البناء الضوئي
يمكن فهم التفاعلات الكيميائية التي تحدث في مراحل عملية البناء الضوئي، من خلال المعادلة التالية:
- 6CO2 + 6H2O ——> C6H12O6 + 6O2
- حتى تحدث تلك التفاعلات يحتاج النبات إلى 6 ذرات من غاز ثاني أكسيد الكربون بالإضافة إلى 6 ذرات من مركب الماء لإنتاج ما يعادل ذرة من مادة الجلوكوز و6 ذرات من غاز الأكسجين.
العوامل المؤثرة على عملية البناء الضوئي
تختلف بطبيعة الحال نجاح البناء الضوئي من نبات نبات آخر، وذلك بسبب عوامل تؤثر فيها وهي كالتالي:
1- الإنزيمات
- دور هذه المادة هام جدًا حيث تعمل على حدوث فصل ذرات غاز الهيدروجين من الماء، ومن أشهر الإنزيمات على مستوى العالم إنزيم روبيسكو حيث يوجد في جميع النباتات الخضراء، كما يوجد إنزيم فيروكسين و إنزيم السيتوكروم.
2- عمر ورقة النبات
- صفات الورقة يساعد بشكل كبير على استخلاص غاز ثاني أكسيد الكربون وأشعة الشمس بنسبة عالية في حالة وجود مساحة كبيرة من البلاستيدات على سطح الورقة والتي تتميز باللون الأخضر.
- كلما كان عمر ورقة النبات طويلا كان ذلك سبب في نجاح العملية، حيث يكون سمكها ثابت وعدد البلاستيدات الخضراء ثابت أيضًا.
واقرأ أيضا في هذا الموضوع للتعرف على: ما هو علم الفيزياء؟ وأثر التجارب الفيزيائية وقوانينه وأهميته
3- مستوى الكلوروفيل
- نسبة هذه المادة الهامة يؤثر على عملية البناء الضوئي بشكل قوي، فعند وجود نسبة عالية من تلك المادة تصبح عملية البناء الضوئي ناجحة.
4- درجة الحرارة
- من الملاحظ أن البناء الضوئي يتأثر بدرجات الحرارة المحيطة به فعند وجود درجة حرارة مرتفعة يكون هناك تنشيط كبير وعالي للأنزيمات، لذا نجد أن فصل الشتاء الذي يمتاز بدرجات حرارة منخفضة يؤثر على الأنزيمات وجودة عملها مما يجعل النبات غير قادر على إحداث التفاعلات الكيميائية التي ينتج عنها الغذاء بشكل كافي.
5- شدة الإضاءة
- تعرض النباتات الخضراء ضوء الشمس المباشر يساعد على حصولها على الضوء بمستويات عالية، مما يجعل المرحلة الأولى من عملية البناء الضوئي تمتد لفترة زمنية طويلة.
- لذلك النبات التي لا تستطيع الحصول على ضوء كافي يجعلها غير قادرة على إنتاج غذائها بالمعدلات الطبيعية.
6- ثاني أكسيد الكربون
- أحد العوامل الهامة في عملية البناء الضوئي، لذلك يعتمد عليه النبات في زيادة حدوث العملية طوال النهار.
7- التربة
- عند زراعة النبات في تربة غنية ببعض العناصر والمعادن، التي تساهم بشكل كبير في نجاح عملية البناء الضوئي، ومن هذه العناصر الكبريتات والحديد والفوسفات والمغنيسيوم والبوتاسيوم والكالسيوم والنيتروجين.
8- الأكسجين
- يحتاج النبات إلى نسبة معينة من غاز الأكسجين حتى تتم هذه العملية بنجاح، لذلك في حالة امتصاص النبات للأكسجين بنسبة عالية، فإن ذلك يؤثر بالسلب على كفاءة البناء الضوئي.
9- الماء
- عند ري النبات يجب الاعتدال في الكمية التي يتم إمداده بها، وذلك حتى يتسنى للثغور الموجودة على سطح ورقة النبات من امتصاص غاز ثاني أكسيد الكربون بالإضافة لطرح بخار الماء في الهواء.
و اضغط على هذا الرابط للتعرف على: دورة حياة النباتات الزهرية وما هي أهميتها وتصنيفها
تم إلقاء الضوء على مراحل عملية البناء الضوئي بشرح مبسط وسلس، الجدير بالذكر أن تلك العملية الحيوية هامة جدًا لجميع الكائنات الحية الموجودة على سطح الأرض وليس للنبات فقط.