بحث عن البناء الضوئي

بواسطة:
بحث عن البناء الضوئي

نعرض لكم في مخزن بحث عن البناء الضوئي حيث إن جميع الكائنات التي تحتوي على مادة الكلوروفيل من نباتات وبكتيريا خضراء مزرقة، وطحالب تندرج بالهرم الغذائي من الأسفل، وذلك لما تقوم به من بناء غذائها بنفسها عن طريق ما يوجد بها من صبغة خضراء بمساعدة أشعة الشمس وذلك هو ما يقصد به البناء الضوئي، في حين تعتمد الكائنات الحية الأخر على بعضها في تكوين سلسلة النظام الغذائي الخاصة بها، وسوف نتحدث في فقرات بحثنا عن تعريف البناء الضوئي وأهميته ومراحله.

بحث عن البناء الضوئي

إن عملية البناء الضوئي والمعروفة كذلك بالتركيب الضوئي (Photosynthesis)، أو التمثيل الضوئي هي تلك العملية التي تقوم بها النباتات والطحالب وغيرها من تحويل الطاقة الضوئية لطاقة كيميائية، إذ يلتقط النبات من ضوء الشمس الطاقة الضوئية، والتي يعتمد عليها في تحويل كل من ثاني أكسيد الكربون والماء إلى الأكسجين ومجموعة أخرى من المركبات العضوية الضرورية والهامة لاستمرارية النبات حيًا وحصوله على ما يحتاج إليه من طاقة.

تعريف البناء الضوئي

تعرف عملية البناء الضوئي بأنها تلك العملية التي تعتمد فيها النباتات والطحالب، وبعض أنواع البكتيريا على أشعة الشمس لإنتاج ما تحتاج إليه من عناصر غذائية مثل الماء وثاني أكسيد الكربون، وتتضمن تلك العملية مادة الكلوروفيل الخضراء وإنتاج غاز الأكسجين، وهي عملية معقدة لاعتمادها على الماء وثاني أكسيد الكربون وأنواع من الأملاح المعدنية، لكي يتم تحويلها إلى مواد كربوهيدراتية بواسطة كل من مادة الكلوروفيل الخضراء، وطاقة الأشعة الشمسية.
وهناك نوعين رئيسيين من عملية البناء الضوئي أولهما وأكثرهما حدوثًا البناء الضوئي الأكسجيني، والآخر هو البناء الضوئي المؤكسد، والذي تقوم البعض من أنواع البكتيريا باستخدامه بدلًا من الأكسجين في إنتاج الإلكترونات المانحة، من أنواع البكتيريا التي تقوم بذلك بكتيريا الكبريت الخضراء المتواجدة بالكثير من الموائل المائية، والبكتيريا الأرجوانية.

أهمية البناء الضوئي

يمكن وصف عملية البناء الضوئي بأنها أحد أسباب استمرارية الحياة على كوكب الأرض، حيث إنه في حالة توقفها سوف تقل كميات الغذاء التي يحتاج إليها جميع الكائنات الحية والتي ستقل كميتها بالتبعية لذلك، بل وسوف ينقرض وينتهي أغلبها، ومع مرور الوقت سيخلو الغلاف الجوي الأرضي من غاز الأكسجين الأساسي في عملية تنفس الحيوان والإنسان.
وما سيتمكن من العيش والنجاة حينها فقط هو البكتيريا التي يتم تخليقها بالعمليات الكيميائية، حيث ستنتفع مما يوجد من الطاقة الكيميائية ببعض المركبات العضوية حيث لا تعتمد هذه العملية على تحويل الطاقة الضوئية، ويشار إلى أن ما تنتجه النباتات على مدار الأعوام من عملية البناء الضوئي ساهم بشكل رئيسي وكبير في العصر الحاضر من تدوير لعجلة الصناعة وهو ما يتمثل في الوقود الأحفوري مثل الغاز والفحم وغيرها من مشتقات النفط.
حيث كانت الحيوانات والنباتات الخضراء قديمًا التي تعتمد في غذائها على النباتات تزداد في العدد وتتكاثر أكثر من نفوقها واستهلاكها، وعلى ذلك فإن بقاياها الراكدة بباطن الأرض نتيجة الترسيب والعوامل الجغرافية والتي كانت محفوظة من التأكسد، فبدأت بالتحول لذلك الوقود الأحفوري.

مراحل عملية البناء الضوئي

عملية البناء الضوئي (Photosynthesis)  من العمليات الرئيسية والضرورية في حياة كل من النباتات والطحالب، والتي تتم من خلال مرورها بالعديد من المراحل الأساسية والتي تتم بطريقة منتظمة حتى يتمكن النبات من إنتاج غذائه، إذ يعتمد النبات على ضوء الشمس في إنتاجه لغاز الأكسجين، كما يستخدم الماء وثاني أكسيد الكربون في إنتاج الطاقة، وبالتالي فإنه يخلص الهواء الجوي من نسبة كبيرة من غاز ثاني أكسيد الكربون.

ومن بين العوامل الهامة التي لا بد من توفرها لكي تتم تلك العملية وجود البلاستيدات الخضراء بما فيها من صبغة الكلوروفيل، والتي تقع بخلايا الطحالب والنباتات، والبعض من أنواع البكتيريا المعروفة بالبكتيريا الخضراء المزرق، وهي المسئولة عن تميزها بذلك اللون الأخضر، وفيما يلي نعرض مراحل حدوث عملية البناء الضوئي:

مرحلة امتصاص أشعة الشمس

تعد العملية التي يتم من خلالها امتصاص أشعة الشمس أولى مراحل وخطوات حدوث عملية البناء الضوئي، إذ تعمل مركبات الكلوروفيل (Chlorophylls) على امتصاص الضوء الصادر من الشمس، وتتوفر تلك المركبات في البلاستيدات الخضراء في النبات وبالتحديد في أغشية الثايلاكويد، وفيما بعد تتحول تلك الطاقة الضوئية لطاقة كيميائية عن طريق إزالة ما يوجد بالنباتات الخضراء من ماء، ومن ثم إطلاق غاز الأكسجين ليتم فيما بعد نقل الإلكترونات.

مرحلة تحويل أشعة الشمس لطاقة كيميائية

بالتفاعل الضوئي أو المرحلة الضوئية (Light Reaction) يتم تحويل أشعة الشمس لطاقة كيميائية، وهو ما يعد ثاني مراحل حدوث عملية البناء الضوئي، ومن الممكن أن يتم تفسير تلك المرحلة بأن امتصاص الضوء بواسطة مادة الكلوروفيل في النبات داخل البلاستيدات الخضراء سوف يترتب عليه استثارة الإلكترونات بالصبغة لمعدلات طاقة أعلى وهو ما يجعلها تترك الكلورفيل، وهو ما يؤدي إلى تكوين جزيئات الطاقة وإنزيم (NADPH)، ومن ثم يتم إخراج الأكسجين باعتباره منتج ثانوي.

مرحلة إنتاج سكر الجلوكوز

تعرف تلك المرحلة بالتفاعل المظلم أو المرحلة المظلمة (Dark Reaction)،  وبها يتم إنتاج سكر الجلوكوز، وهي ما تعرف كذلك بدورة كالفن (Calvin cycle)، بها لا يكون النبات في حاجة إلى الضوء ولكنه يتسلم ما تم إنتاجه بالمرحلة الضوئية من جزيئات الطاقة وإنزيم (NADPH)، ومن خلال توفر غاز ثاني أكسيد الكربون بالغلاف الجوي سوف يتم إنتاج مادة الجلوكوز.

معادلة البناء الضوئي

يتم التعبير عن عملية البناء الضوئي بالمعادلة الكيميائية الموزونة الآتية (6CO2 + 6H2O ——> C6H12O6 + 6O2 مضافاً لها أشعة الشمس)، إذ يرمز CO2 إلى غاز ثاني أكسيد الكربون، و يرمز H2O للماء، ويرمز O2 إلى غاز الأكسجين، ويرمز C6H12O6 إلى مادة الجلوكوز، مع أهمية توفر ما يلزم من طاقة ضوئية ممثلة في أشعة الشمس.

عوامل مؤثرة في حدوث عملية البناء الضوئي

يوجد مجموعة من العوامل التي تؤثر في حدوث عملية البناء الضوئي، ومن أهم تلك العوامل ما يلي:

  • درجة الحرارة: حيث ينخفض معدل عملية البناء الضوئي مع انخفاض درجة حرارة الحو، كما لا تتم عملية البناء الضوئي وعند الارتفاع الشديد في درجات الحرارة.
  • ثاني أكسيد الكربون: عند نقص نسبة ثاني أكسيد الكربون، لا يمكن لعملية البناء الضوئي أن تتم، حتى وإن كان هناك ضوء كثير.
  • شدة الضوء: إن كان الضوء الذي يحصل عليه النبات غير كافيًا لم تتم عملية البناء الضوئي ولن يتمكن النبات من القيام بها بالسرعة المطلوبة، حتى في الحالات التي يتوفر بها ثاني أكسيد الكربون والماء، حيث أنه كلما اشتد الضوء زاد معدل عملية البناء الضوئي.

خاتمة بحث عن عملية البناء الضوئي

عملية البناء الضوئي التي تتم في جميع أنواع النباتات الموجودة على سطح الأرض تعتبر هي المسؤول الأول عن حصول النبات عما يحتاج إليه من غذاء وطاقة لكي ينمو بصحة وقوة، ولا شك أن النبات يمثل أهمية كبيرة في حياة الإنسان والحيوان، من حيث ما يوفره لهم من الغذاء والحصول على غاز الأكسجين اللازم لعمية التنفس وغيرها، وبالتالي فإنها هامة في بقاء جميع الكائنات الحية على قد الحياة.

إلى هنا نكون قد انتهينا من عرض بحث عن البناء الضوئي في مخزن تحدثنا من خلاله عن تعريف البناء الضوئي أو المعروف بالتمثيل الضوئي وكيف يحدث ومراحله، وأهميته، كما ذكرنا المعادلة أو الصيغة الكيميائية له، نتمنى في الختام أن يكون بحثنا قد أفادكم.

المراجع