ينتج عن عملية البناء الضوئي السكر والاكسجين صواب خطأ

ينتج عن عملية البناء الضوئي السكر والاكسجين صواب خطأ

تعتبر عملية البناء الضوئي من العمليات المعقدة في الحياة النباتية كما أنها أساس استمرار حياتها، ينتج عن عملية البناء الضوئي السكر والاكسجين صواب خطأ والإجابة الصحيحة هي: صواب، حيث تقوم النباتات بالعديد من التفاعلات الكيميائية التي تحدث على أوراق النباتات الخضراء، ومن خلالها تقوم بإنتاج المواد الغذائية ومنها سكر الجلوكوز وغاز الأكسجين الذي يساهم في استمرار الحياة على الأرض.

مراحل حدوث البناء الضوئي

تعتبر عملية البناء الضوئي من العمليات الأساسية التي يعتمد عليها النباتات والطحالب في إنتاج الغذاء،حيث إن البناء الضوئي يمر بعدة مراحل بشكل منتظم ومتوالي، تقوم باستخدام الطاقة الشمسية وثاني أكسيد الكربون والماء، تتم عملية البناء الضوئي في البلاستيدات الخضراء الخاصة بالنباتات التي تضم صبغة الكلورفيل، ويمكن توضيح تلك المراحل فيما يلي:

• امتصاص أشعة الشمس: تعد عملية امتصاص الشمس هي الخطوة الأولى في عملية البناء الضوئي، حيث إنها تقوم من خلال مساعدة مركبات الكلورفيل التي تتواجد في أغشيى الثايلاكويد في البلاستيدات الخضراء في النباتات، والتي تقوم بتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية من خلال التخلص من الإلكترونات التي تتواجد في النباتات الخضراء وتطلق منها الأكسجين، حتى يتحرك الإلكترونات من خلال عمليات أخرى.
• تحويل أشعة الشمس إلى طاقة كيميائية: تلك المرحلة التي تلي امتصاص الأشعة الشمسية، تحدث عملية التحويل إلى الطاقة الكيميائية في المرحلة الضوئية أو التي تسمي باسم التفاعل الضوئي، وفي هذه المرحلة يقوم الكلوروفيل بامتصاص الضوء داخل البلاستيدات الخضراء، وهذا ما يجعله يثير الإلكترونات التي تم نزعها في الصبغة لمستويات الطاقة حتى تترك الكلورفيل، ومن خلالها يتم العمل تكوين إنزيم (NADPH) وجزيئات الطاقة، وإخراج الأكسجين كمنتج ثانوي
• إنتاج سكر الجلوكوز: يتم إنتاج السكر في مرحلة الظلام أو ما يُعرف باسم التفاعل المظلم ، كما يطلق عليها أيضاً دورة كالفن،في هذه المرحلة لا يكون النبات بحاجة إلى الضوء ولكن يلزمه فقط إنزيم (NADPH) وجزيئات الطاقة التي تم إنتاجها في المرحلة السابقة.

نواتج عملية البناء الضوئي

البناء الضوئي كما ذكرنا من قبل أنه ينقسم إلى عمليتين، عملية معتمدة على الضوء وعملية غير معتمدة على الضوء ويمكن توضيح نواتج كل منهم فيما يلي:

• العملية المعتمدة على الضوء: تسمي بتفاعلات الضوء، وتم تسميتها بذلك الاسم نظرا غلى أنها تعتمد على ضوء الشمس في هذه المرحلة وفيها يتم تحويل الطاقة الضوئية الناجمة من أشعة الشمس إلى أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) و(NADPH)، وهذا يعتبر من النواتج الكيميائية التي يمكن تخزينها، والتي يتم استخدامها من قبل النبات في المرحلة التي تليها من عملية البناء الضوئي.
• العملية غير المعتمدة على الضوء: يطلق عليها التفاعلات المظلمة، في هذه المرحلة يتم استنفاذ كل نواتج المرحلة الأولى وهي (ATP) و(NADPH) حتى تقوم بتكسير الروابط الكيميائية وتشكيل روابط جديدة، عندما تكسر روابط ثاني أكسيد الكربون هذا يسمح لذرات الكربون بالارتباط ببعض جزيئات الماء حتى يتكون السكر (الجلوكوز)، ومن ثم ترتبط ذرات الأكسجين بذرات الهيدروجين حتى يتكون الماء، وتخرج ذرات الأكسجين من جزيئات الماء الأصلية في الغلاف الجوي.

العضيات الأساسية في عملية البناء الضوئي

تعتمد عملية البناء الضوئي على بعض العضيات التي تواجد في النبات ومن هذه العضيات ما يلي:

• البلاستيدات الخضراء: هي عضيات تتواجد في النباتات والبكتيريا وهي العضيات التي تضم صبغة الكلوروفيل ويكون لها غشاء مزدوج يحتوي على عدة طيات، وتتواجد بشكل يتميز بالدقة يحيط هذا الغشاء المزدوج هياكل غشائية تُدعي ثايلاكويدات وهي التي تضم صبغة الكلوروفيل بشكل مزدحم ويطلق عليها اسم جرانا، تعد الوظيفة الرئيسية للبلاستيدات الخضراء هي امتصاص الضوء من الشمس للاستفادة منه في عملية البناء الضوئي.
• صبغة الكلورفيل: وهي عبارة عن صبغة خضراء اللون تتواجد في النباتات والطحالب وبعض أنواع البكتيريا التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي ومن أماكن تواجدها أيضاً البلاستيدات الخضراء، إنّ النوع الشائع من صبغة الكلوروفيل هو الكلوروفيل الموجود في أغلب النباتات والطحالب وأنواع من البكتيريا، كما أن بعض أنواع البكتيريا تكون عملية التمثيل الضوئي لها بدون إنتاج أكسجين وتدعي هذه العملية التمثيل الضوئي غير المؤكسد وذلك نظرا إلى أنها تضم نوع من صبغة الكلوروفيل تُدعي بكتيريوكلوروفيل وهذه الصبغة لا يمكنها إنتاج الأكسجين.

أنواع البناء الضوئي

البناء الضوئي يوجد به نوعان، ويمكن عرضهم على النحو التالي:

• البناء الضوئي المؤكسد: وهو الأكثر انتشار في البناء الضوئي، حيث يخرج منه الأكسجين كمنتج ثانوي ويتواجد في النباتات والطحالب والبكتريا الزرقاء، وفيه تنتقل الطاقة الضوئية للإلكترونات من الماء الذي يتم امتصاصه من جذور النباتات إلى ثاني أكسيد الكربون حتى يقوم بإنتاج الكربوهيدرات، ومن خلالها يقل ثاني أكسيد الكربون أو يستقبل الإلكترونات، ومنها يتأكسد الماء.
• البناء الضوئي غير المؤكسد: أطلق عليه بهذا الاسم لأنه لا يقوم بإطلاق الأكسجين من خلاله، ويحدث في الأغلب في بعض أنواع البكتيريا مثل: بكتيريا الكبريت الخضراء، والبكتيريا البنفسجية التي يكون لها التغذية الضوئية، ويتم استخدام البناء الضوئي غير المؤكسد حتى يكون مانح للإلكترونات غير الماء وبالتالي لا يقوم بإنتاج الأكسجين.

أهمية البناء الضوئي

البناء الضوئي يكون له أهمية كبيرة لكافة الكائنات الحية، وتتمثل فيما يلي:

• الحفاظ على توازن الغازات: يعتبر البناء الضوئي من المصادر الأساسية التي تساهم في توفير الأكسجين في الغلاف الجوي والذي يعيش عليه معظم الكائنات الحية، حيث يقوم النبات في عملية البناء الضوئي بامتصاص ثاني أكسيد الكربون الذي يخرج من الحيوانات والبشر مع الماء والطاقة الشمسية حتى يقوم بإعداد الطعام الذي يحتاجه، وبالمقابل يقوم بإطلاق الأكسجين في الغلاف الجوي حتى تستفيد منه باقي الكائنات الحية في عملية التنفس الخلوي.
• تغذية النباتات: يعتبر النبات كائن ذاتي التغذية، أي أنه يعتمد على نفسه في الحصول على غذائه، وهذا ما يحصل عليه من خلال عملية البناء الضوئي الذي يستخدم فيها النبات الماء، والطاقة الشمسية، وثاني أكسيد الكربون لإنتاج الطاقة.
• توفير الأكسجين للكائنات الحية الأخرى: إلى جانب أهمية البناء الضوئي في توفير الغذاء للنباتات، فإنه مهم أيضًا في توفير الغذاء لباقي الكائنات الحية؛ فالنباتات الخضراء هي المنتج الرئيسي للغذاء في النظام البيئي، وتعتمد عليها جميع الكائنات الحية الأخرى بصورة مباشرة أو غير مباشرة في غذائها، فإن توقف البناء الضوئي سيقل الطعام والمواد العضوية الأخرى على الأرض.

معادلة البناء الضوئي

المعادلة الكيميائية التي تستخدم في التعبير عن عملية البناء الضوئي وهي دخول ثاني أكسيد الكربون (CO2)، والماء (H2o)، والضوء سواء كان الضوء الطبيعي المتمثل في أشعة الشمس، أو الضوء الصناعي المستمد من الكهرباء، بوجود الكلوروفيل (Chlorophell)، إلى النبات

• وتتفاعل هذه المكونات مع بعضها بعضًا، حتى يقوم بإنتاج الجلوكوز C6H12O6 وهو سكر بسيط، والماء(H2o)، والأكسجين(O2)، تبعاً المعادلة الكيميائية الآتية:
• CO2 + H2O + Sun Light + Chlorophell → H2o + O2 + C6H12O6