ما المادتان الناتجتان عن عملية البناء الضوئي

ما المادتان الناتجتان عن عملية البناء الضوئي عند النباتات؟ حيث يقوم النبات بعملية حيوية تعرف باسم البناء الضوئي؛ وتتمثل بالاعتمادِ على امتصاص الضوء باستخدام مادة الكلوروفيل (الصبغة الخضراء)، وهي مادة تتوفر في العضيات البلاستيدات الخضراء، وتستقر هذه العملية في الأجزاء الخضراء مثل الطحالب والنباتات، كما تعمل البكتيريا الخضراء المزرقة هذه العملية، وتعتبر كافة النباتات ذاتية التغذية نظرًا لقيامها بصنع الغذاء ذاتيًا بواسطة البناء الضوئي.

عملية البناء الضوئي

عملية حيوية يطلق عليها أيضًا تسمية عملية التمثيل الضوئي، تتمثل بتحويل الطاقة الضوئية المستقطبة من مصادرها لتصبح طاقة كيميائية بواسطةِ مادة الكلوروفيل الموجود في النباتات لإنتاج الغذاء والمواد الضرورية لاستمرارية حياتها، وتعد البلاستيدات الخضراء المصنع الأم لهذه العملية نظرًا لاحتوائه على الكلوروفيل، وفي توضيح العملية فإن الأخيرة تمتص الأشعة الشمسية وتحوّلها من طاقةٍ ضوئية إلى كيميائية لاستكمال العملية بنجاح، وتتفاعل في العملية عدة مواد هي غاز ثاني أكسيد الكربون والكلوروفيل والماء والأشعة الشمسية.

ما المادتان الناتجتان عن عملية البناء الضوئي

تتخذ عملية البناء الضوئي معادلة كيميائية تتمثل بـ (6CO₂12H₂O ⇒ C₆H₁₂O₆+CO₂+6H₂O)، توضح هذه المعادلة بأن المادتان الناتجتان عن عملية البناء الضوئي هما الأكسجين والجلوكوز المساهم في نمو النباتات، ويطلق النبات الأكسجين الفائض عن الحاجة إلى الهواء بواسطة الثغور الموجودة فيه.

مراحل عملية البناء الضوئي

تمر مراحل عملية البناء الضوئي بما يلي[1]:

المرحلة الأولى

• امتصاص الضوء: ينشط جزيء الكلوروفيل بواسطة امتصاصه للضوء الخارجي، ويكون قادرًا على نقل الطاقة بطريقتين إحداهما لشطرِ أحد جزيئات الماء المتوفرة بين جزيئات الكلوروفيل لتصبح أكسجين وهيدروجين، أما ما يتبقي منها فيوظف لصنع مركب ATP المسؤول عن تخزين الطاقة.
• التفاعلات الكيميائية: بعد الانشطار الطارئ على جزيء الماء؛ يستقر الهيدروجين في البلاستيدات الخضراء ليحفز التفاعلات الكيميائية؛ وبالتالي إطلاق الأكسجين بواسطة الثغور خارج الورقة النباتية.

المرحلة الثانية

• اتحاد العناصر الكيميائية: وتتمثل بتحقق الاتحاد بين مركب ATP وأكسيد الكربون مع الهيدروجين، وعند بلوغ هذه المرحلة فإن التفاعلات الكيميائية تستغني عن وجود الضوء تحت مسمى دورة كالفن، لتطرح المادتان الناتجتان عن عملية البناء الضوئي أيضًا السكريات البسيطة والجلوكوز.
• الاستفادة من النواتج: تستفيد النباتات من المواد الناتجة عن عملية البناء الضوئي بالعمليات الحيوية المختلفة، مثل إنتاج الطاقة، تكوين النشويات ذات التركيب المعقد، وأيضًا التفاعل لإنتاج الزيوت النباتية ومادة البروتينات.

العوامل المؤثرة في البناء الضوئي

تتأثر عملية البناء الضوئي وتعتمد في حدوثها على مجموعةٍ من العوامل الرئيسية، هي:

العوامل الداخلية

• كمية الكربوهيدرات، كلما كانت كمية المنتجات الكربوهيدراتية المنتجة أقل تكدسًا؛ كانت عملية البناء الضوئي أسرع.
• التركيب الداخلي للورقة، ويقصد بذلك من حيث تصنيفها ضمن ذوات الفلقة الواحدة أو ذوات الفلقتين.
• الإنزيمات، تتأثر العملية كاملة بمدى وفرة الإنزيمات وجودتها، ففي حال اختلالها تُلحق عملية البناء بالضرر.

العوامل الخارجية

• شدة الإضاءة: يقصد بها مدة تعرض النبات للضوء والشدة التي تكون بها الإضاءة، حيث تتناسب العلاقة طرديًا بين البناء الضوئي والإضاءة؛ كلما ارتفعت شدة الإضاءة كانت كفاءة العملية أفضل، إلا أن الإفراط في ذلك يسهم في تدهور نشاط العملية وانخفاضها.
• نسبة ثاني أكسيد الكربون: عند ارتفاع نسبة ثاني أكسيد الكربون بنسب مرتفعة في البيئة الخارجية؛ فإن العملية ستنخفض سرعتها نظرًا لتأثيره السام على النبات وتسببه بانسداد الثغور، مما يدفع بالنباتات لإغلاق الثغور حمايةً لذاتها.
• درجة الحرارة: تؤثر درجات الحرارة مباشرةً بالإنزيمات المتعلقة بالعملية سواء بالزيادة أو النقصان، فعند ارتفاعها تصبح العملية أسرع، أما عند المبالغة في وفرة درجة الحرارة فإن العملية ستتراجع.
• الماء: في حال تعرض الأوراق لجفافٍ بسيط فإن معدلات العملية تزداد، إلا أن الجفاف الشديد يتسبب بانكماش الخلايا وانسداد الثغور؛ وبالتالي انخفاض معدل التثميل.

المادتان الناتجتان عن عملية التمثيل الضوئي هامتيّن جدًا لاستمرار حياة النبتة، إذ تعتبران مصدرًا للغذاء والنمو، دون أدنى شك أنك تلاحظ الألوان الخضراء الزاهية التي تكسو الأشجار والنباتات وتتساءل حول سبب ذلك، وفي هذا المقال وضحنا تفاصيل ذلك.