التمثيل الضوئي هو عملية يمكن من خلالها أن توجد الحياة كما نعرفها. لا تستفيد النباتات فقط ، بل تستفيد منها الحيوانات أيضًا لأننا نتنفس الأكسجين ، وهو غاز تطرده الأوراق.
من المثير للاهتمام معرفة العمق في عملية التمثيل الضوئي ، نظرًا لوجود عدة مراحل ، وحتى أن هناك بعض النباتات التي تعلمت القيام بذلك بطريقة مختلفة قليلاً بسبب الظروف المناخية التي تعيش فيها.
ما هو التمثيل الضوئي؟
La البناء الضوئي هي عملية تحول النباتات من خلالها ضوء الشمس إلى طاقةلذلك ، يؤدونها فقط خلال النهار. أولئك المسؤولون عن أداء هذه الوظيفة الهامة هم البلاستيدات الخضراء، وهي هياكل مخضرة توجد على الأوراق.
يرجع لونها إلى الكلوروفيل ، وهو جزيء حيوي لا تستطيع المملكة النباتية بدونه التمثيل الضوئي. من المهم أن النباتات ذات الأوراق المتنوعة (مثل الأخضر والأصفر على سبيل المثال) تنمو بشكل أبطأ من أولئك الذين لديهم أوراق خضراء تمامًا. بالإضافة إلى ذلك ، فهي أكثر عرضة لأشعة الشمس ، حيث تحترق بسرعة أكبر من تلك الخضراء.
مخطط التمثيل الضوئي للنباتات هو كما يلي:
صورة - ويكيميديا / ميلي بوت
ما هي مراحل البناء الضوئي في النباتات؟
كما توقعنا في البداية ، تتكون عملية التمثيل الضوئي من مرحلتين ، وهما:
مرحلة الضوء
مرحلة الضوء هي التي تحدث خلال النهار. يمكننا القول أن هذا هو التمثيل الضوئي نفسه ؛ ليس عبثا ، هو كذلك خلال النهار عندما تكون الشمس عالية وبالتالي عندما تتمكن النباتات من امتصاص طاقتها الضوئية.
وهو يتألف من تحويل هذا الضوء إلى طاقة ، بشكل رئيسي على شكل ATP (أدينوزين ثلاثي الفوسفات) و NADPH (فوسفات نيكوتيناميد أدينين ثنائي النوكليوتيد) ، بمساعدة الماء والأكسجين الذي تمتصه الجذور والأوراق على التوالي.
المرحلة المظلمة
La المرحلة المظلمة هي المرحلة الأخيرة من عملية التمثيل الضوئي ، و يتكون من تحويل ثاني أكسيد الكربون والمواد الأخرى إلى جلوكوزالذي يشكل غذاء للنباتات.
للقيام بذلك ، يستخدمون كلاً من ATP و NADPH المنتجين في مرحلة الضوء ، كما يقومون بإجراء عمليتين أخريين: تثبيت الكربون في الكربوهيدرات ، ودورة كالفين. في هذه العملية الأخيرة ، يتم تخزين المادة العضوية على شكل جلوكوز.
هل تقوم جميع النباتات بعملية التمثيل الضوئي بنفس الطريقة؟
ليس حقا. في الواقع ، بناءً على كيفية إصلاحهم للكربون ، تم تحديد ثلاثة أنواع من النباتات:
- نباتات C3: هم أولئك الذين يصلحون ثاني أكسيد الكربون في دورة كالفين. هم المشاع.
- نباتات C4ما يفعلونه هو تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى مالات ، والذي سيتم نقله إلى الخلايا المنتجة لثاني أكسيد الكربون والبيروفات. عندها فقط ستبدأ دورة كالفين. مزيد من المعلومات.
- نباتات CAM: نباتات تبقي مسامها مغلقة حتى الليل بسبب درجات الحرارة المرتفعة خلال النهار. نتيجة لذلك ، لا يمكنهم امتصاص ثاني أكسيد الكربون وبالتالي التمثيل الضوئي. وبالتالي ، فإنهم يمتصونه أثناء الليل ويتحولون إلى مالات ، مما يسمح لهم خلال النهار بإنتاج ثاني أكسيد الكربون وتنفيذ دورة كالفين. مزيد من المعلومات.
ما هي وظيفة التمثيل الضوئي؟
في الأساس تحويل طاقة الشمس إلى غذاء للنباتات من خلال سلسلة من التفاعلات الكيميائية التي لا تستخدم فيها أشعة الشمس فحسب ، بل تستخدم أيضًا ثاني أكسيد الكربون والماء. نتيجة لذلك ، يطردون الأكسجين ، وهو غاز نعتمد عليه جميعًا في التنفس.
الآن ، من المهم توضيح أن طرد O2 لا يُحسب كدالة ، ولكن كنتيجة لعملية التمثيل الضوئي. تعتمد الحيوانات ، بما في ذلك البشر ، على وجود المملكة النباتية. ولكن ، قد يفاجئك معرفة أنه على الرغم من أن النباتات الأرضية مهمة جدًا للحياة ، إذا كان علينا تحديد الكائن الحي الذي ينتج معظم الأكسجين ، فقد نتفاجأ.
العوالق النباتية هي منتج يصل إلى 85٪ من الأكسجين الجوي
نعم ، العوالق النباتية ، الكائنات الحية التي تعيش في البيئات المائية (البحار ، المستنقعات ، الأنهار) ، والتي بامتصاصها للطاقة الشمسية ، تقوم بعملية التمثيل الضوئي ، وطرد الأكسجين. العديد من الكائنات التي تشكلها هي البكتيريا الزرقاء والطحالب الخضراء و الدياتومات.
لذلك، هم وليس الغابات هم أساس الحياة. ولكن ليس فقط بسبب الأكسجين ، ولكن أيضًا لأن سلاسل الغذاء تبدأ بها. أي تغيير يحدث في الماء ، مثل التسخين ، أو تحمضه سيمنعهم من أداء وظائفهم بشكل طبيعي
العوالق النباتية ينتج أكثر من نصف الأكسجين المتاح على هذا الكوكبهذا هو السبب في أنه من المهم للغاية الاهتمام بالبحار ، ولكن أيضًا بالبيئة الأرضية ، حيث لا يمكننا أن ننسى أن إزالة الغابات والتلوث هما سببان من أسباب تسارع تغير المناخ.
نأمل أن يكون كل ما تعلمته عن عملية التمثيل الضوئي مفيدًا لك.