معلومات عن عملية البناء الضوئي

البناء الضوئي

يعتمد الإنسان والكثير من الحيوانات على النباتات، بشكل عام في الغذاء اعتماداً مباشراً، أو غير مباشر، بناءً على أن النباتات تعتبر الأساس في الهرم الغذائي، في الطبيعة، والنظام البيئي، و تحتاج النباتات إلى الغذاء، حتّى تستطيع أن تنمو، وتثمر ولتكمل دورة حياتها، لذلك تعتبر عملية البناء الضوئي أهم عملية حيوية في حياتنا، ولجميع الكائنات، وهي ظاهرة بيولوجية هامة، تحدث في الأجزاء الخضراء من النبات، و تحافظ على توازن نسبة الأكسجين، وثاني أكسيد الكربون في الجو، كما تستعمل نواتج البناء الضوئي المباشرة في تصنيع الكثير من المركبات العضوية التي تدخل في تكوين الأحماض النووية و غيرها.

معلومات عن عملية البناء الضوئي

تحدث عملية البناء الضوئي باستخدام مواد أولية، هي الماء وثاني أكسيد الكربون، وهي عبارة عن تفاعلات تحدث في الورقة النباتية، إضافة إلى الساق الغضة، تتحول فيها الطاقة الضوئية من الشمس إلى طاقة كامنة، يخزنها النبات في الروابط الكيميائية، حيث أن النبات يقوم بامتصاص الماء من التربة عن طريق الجذور، وثاني أوكسيد الكربون من الهواء، والضوء من الشمس وفي وجود الكلوروفيل يتم إنتاج الجلوكوز والأكسجين، وتتأثر هذه العملية بعدة عوامل منها الماء والحرارة والضوء وشدته وتركيز ثنائي أكسيد الكربون والعناصر المعدنية، وتم تقسيم العملية الى مرحلتين :

المرحلة الضوئية

ويحدث بها التالي :

• امتصاص الضوء من أشعة الشمس بواسطة الكلوروفيل.
• شطر جزيئات الماء بواسطة الضوء.
• حدوث التفاعل الكيميائي حيث تنتقل الإلكترونات والهيدروجين  إلى مركب  NADP+  ثم يختزل ويتحرر الأكسجين الناتج من تحلل جزيئات الماء ويخرج عن طريق الأوراق وينتج عن هذه التفاعلات مركبين هما (NADPH) و (ATP).

المرحلة غير الضوئية

تفاعلات تثبيت الكربون أو التفاعلات اللاضوئية Carbon fixation reactions، وتعرف أيضاً دورة كالفن Calvin Cycle ويحدث بها التالي :

• تبدأ التفاعلات بتثبيت الكربون عن طريق إدماج غاز ثاني أكسيد الكربون مع جزيئات عضوية موجودة في البلاستيدات الخضراء.
• يختزل الكربون الناتج بالخطوة السابقة إلى مركبات كربوهيدراتية.
• تحتاج هذه التفاعلات إلى طاقة لإتمامها وتحصل عليها الخلية من (NADPH) و (ATP) اللذين تكونا بالمرحلة الضوئية.

أهمية البناء الضوئي

• ينتج عن عملية البناء الضوئي سكريات يستخدمها النبات في عملية الأيض والنمو ومختلف العمليات الحيوية وكمصدر للطاقة وتشكل مركبات من البروتينات والدهون.
• المحافظة على التوازن البيئي من خلال استهلاك ثاني أكسيد الكربون وإنتاج الأكسجين مما يخفف من الاحتباس الحراري العالمي.
• توفير الغذاء للإنسان والحيوان ومختلف الكائنات الحية.