مراحل عملية التركيب الضوئي وأهميته على الحياة

مراحل عملية التركيب الضوئي، أو مايعرف بالتمثيل الضوئي، إحدى أهم العمليات الحيوية التي تقوم بها النباتات، والتي تكون سبباً لبقائها على قيد الحياة، تعرف معنا على مراحل عملية التركيب الضوئي.

التركيب الضوئي

هو عملية حيوية تقوم بها كل من النباتات الخضراء التي تحتوي على أصباغ الكلوروفيل، و الطحالب، والبكتريا الزرقاء، مع وجود الشمس، باستخدام الطاقة الموجودة فيها

وذلك لإنتاج سكر العنب “الجلوكوز”، بوجود الماء وغاز ثاني أكسيد الكربون الموجود في الهواء،

كما يستخدم هذا النوع من السكر في عملية التنفس الخلوي لدى النباتات، والتي ينتج عنها غاز الأكسجين، الذي ينطلق في الجو.

وعملية التركيب الضوئي من أهم العمليات اللازمة لبقاء الإنسان والكائنات الحية الأخرى على كوكب الأرض.

إذ تعد النباتات من الكائنات ذاتية التغذية، التي تقوم بصناعة غذائها بنفسها، باستخدام أشعة الشمس، وغاز ثاني أكسيد الكربون.

شاهد أيضًا: 

نواتج عملية التركيب الضوئي:

• غاز الأكسجين.
• ومركبات السكر التي تنتج الكثير من الطاقة.
• تخفيض كمية غاز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.

شاهد أيضًا: وصفة الكريب الحادق والحلو وطريقة صنعه

العوامل المؤثرة في عملية التركيب الضوئي:

1. زيادة نسبة السكر في النبتة الذي يؤثر سلباً على الإنتاج.
2. توفر طاقة ضوئية أكبر يؤدي إلى القيام بعملية تركيب ضوئي أفضل.
3. نقص الأملاح المعدنية يسبب ضرر في قدرة النبات على القيام بعملية التركيب الضوئي.
4. والعديد من العوامل الأخرى منها توفر الماء، توفر درجة الحرارة، نسبة تركيز غاز ثاني أكسيد الكربون.

شاهد أيضًا: احتياجات النباتات للنمو

العلاقة بين نشاط التركيب الضوئي ونشاط التنفس الخلوي

هما عمليتان متعاكستان، إذ إنَّ عملية التركيب الضوئي تقوم فيها الخلية بتحويل الماء وثاني أكسيد الكربون

وذلك بوجود الطاقة إلى غذاء، وعملية التنفس الخلوي تقوم الخلية بتحرير الطاقة باتحاد الغذاء والأكسجين وينتج غاز ثاني أكسيد الكربون .

شاهد أيضًا: أهمية واستخدامات غاز النتروجين

دور الشمس بعملية التركيب الضوئي

لا يمكن القيام بالتركيب الضوئي دون الشمس، فهي تعطي المادة الأولية لهذه العملية، كما تحوله إلى غذاء يستهلكه النبات.

الصانعات الخضراء

إنّ الكائنات الحية بدائية النوى الضوئية، وحقيقية النوى الضوئية،

فهي تحوي على الصانعات الخضراء،لكنها تكون محاطة بغشاء يفصلها عن سيتوبلازما الخلية عند الكائنات حقيقية النوى.

شاهد أيضًا: أضرار غاز CO2 على الإنسان وتبعات تراكمه في الجو

مراحل عملية التركيب الضوئي

• يقوم النبات بامتصاص الضوء إلى الخلايا وذلك بمساعدة صباغ الكلوروفيل الأخضر؛
• (وهو جزيء معقد له العديد من الأنواع، يختلف بين النباتات والكائنات الحية الأخرى.)

• جميع الكائنات الضوئية تحتوي على صباغ الكلوروفيل الأخضر، كما يستطيع امتصاص الضوء الأزرق والأحمر،
• لكن هذا الصباغ لايستطيع امتصاص الضوء الأخضر والأصفر، لذلك الخلايا التي يكون فيها صانعات خضراء يكون لونها أخضر،
• ويقوم بتحويل الضوء إلى طاقة كيميائية، أي يستفيد من الضوء لإنتاج غذاء النباتات.
• المسامات الموجودة على أوراق النباتات، يحصل من خلالها النبات على غاز ثاني أكسيد الكربون الموجود في الجو.
• يقوم الجذر بامتصاص الماء، والمواد الغذائية من التربة، وتنقل عبر الأوعية الخشبية إلى الأوراق.
• يتحد غاز ثاني أكسيد الكربون مع الماء، والمواد الغذائية،
• ثم ينتج جزيء من الأكسجين، إذ يتم تحطيم الماء إلى هيدروجين وأكسجين،
• كما ينتج عنه سكر العنب.
• يأخذ النبات حاجته من الأكسجين، ثم يطلق الباقي في الجو، من خلال مسامات أوراق النبات.
• السكر يتحلل في الماء الذي يتم الحصول عليه عن طريق الجذور، ثم يتوزع إلى جميع أقسام النبات.

شاهد أيضًا: ما هو الأمونيا .. أحد الغازات المهمة التي تدخل في العديد من الصناعات

تقسم عملية التركيب الضوئي إلى مرحلتين

1. مرحلة ضوئية، مرحلة مظلمة وكل منها يتكون من سلسلة تفاعلات معقدة.
2. المرحلة الضوئية يتم فيها استخدام الضوء الذي يمتصه صباغ الكلوروفيل لتفكيك جزيئات الماء، وإنشاء ATP (الأدينوزين ثلاثي الفوسفات)،
3. ثم ينطلق الأكسجين بعد تفكك الماء.
4. المرحلة المظلمة: تحوّل الأنزيمات التي تكون في الصانعات الخضراء غاز ثاني أكسيد الكربون إلى سكر العنب، باستخدام الطاقة الكيميائية.
5. سكر العنب يمكن تحويله إلى دهون أو مكونات غذائية أخرى تستفيد منها الخلايا،
6. كما يمكن هدمه أثناء عملية التنفس الخلوي، وأيضاً يمكن تخزينه على شكل نشاء أو تحويله إلى سيللوز.

فوائد عملية التركيب الضوئي

• يتم من خلالها حصول النبات على غذائه (الجلوكوز أو مايعرف بسكر العنب) من أجل إنتاج الثمار والبقاء على قيد الحياة،
• ويحدث ذلك باستخدام غاز ثاني أكسيد الكربون من الهواء، والطاقة الضوئية من أشعة الشمس، والماء، ومعادن التربة.
• إنتاج غاز الأكسجين اللازم في عملية تنفس الكائنات الحية، والحياة على كوكب الأرض غير ممكنة بدونه.
• تخفيض نسبة غاز ثاني أكسيد الكربون، الذي يعد من ملوثات البيئة، ويسبب حدوث ظاهرة الاحتباس الحراري التي تؤدي إلى الكوارث الطبيعية.

أضرار غاز ثاني أكسيد الكربون

بعدما تعرفنا على مراحل عملية التركيب الضوئي، لا بد من الإشارة إلى أضرار الغاز الذي تخلصنا منه في أثناء عملية التمثيل الضوئي، وهي:

• إطلاقه في منطقة لا تحتوي تهوية جيدة، يقلل من تركيز غاز الأكسجين، مما يسبب صعوبة التنفس والاختناق.
• التعرض لتركيز عاليي منه، تسبب الشعور بالتعب، وصعوبة التركيز، والدوار ، والصداع، وزيادة معدل ضربات القلب.
• زيادة نسبة غاز ثاني أكسيد الكربون في الماء، تخفض من مستوى الحموضة،مما يؤثر على الكائنات الحية التي تعيش بالبحر.
• استنشاقه يسبب إحساس لاذع في الأنف والحنجرة، والتهاب حاسة الذوق الحمضي في الفم،بسبب انحلاله في الأغشية المخاطية واللعاب، وتشكل حمض الكربونيك.
• يكون الأكثر ضررا لأهم أنواع النباتات مثل النخيل والكينوا.