البناء الضوئي

تعريف عمليّة البناء الضوئي عمليّة البناء الضوئي هي إحدى العمليّات الحيويّة الضروريّة التي تحدث عند النباتات والطحالب والبكتيريا الخضراء المزرقّة؛ حيث إنّه بفعل التفاعلات الكيميائيّة المختلفة يتمّ إنتاج المواد الغذائيّة التي يستخدمها النبات في النمو.

عملية البناء الضوئي من أهم العمليات الحيوية التي تتم على سطح الكرة الأرضية ، ولهذه العملية العديد من الشروط اللازم توفرها في البيئة الخارجية والداخلية للنبات حتى يقوم بعملية الضوئي ، كما توجد العديد من العوامل المحددة لمعدل حدوث عملية البناء الضوئي

 أولا العوامل الخارجية

1- شدة الاضاءة

لشدة الإضاءة في البيئة الخارجية للنبات ومدة تعرضه للضوء تأثير على عملية البناء الضوئي ومعدل حدوثها فعندما تكون شدة الإضاءة منخفضة فإن سرعة عملية البناء الضوئي تتناسب طردياً معها حيث يزداد معدل البناء الضوئي مع ارتفاع شدة الضوء .و لكن إذا زادت شدة الإضاءة بدرجة كبيرة ، واستمر تعرض النبات للضوء العادي مدة طويلة ، فإن ذلك يؤدي إلى انخفاض نشاط البناء الضوئي

2- تركيز ثاني أوكسيد الكربون

زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون يؤدي إلى زيادة سرعة عملية البناء الضوئي وإذا زاد تركيز ثاني أكسد الكربون في البيئة الخارجية بدرجة عالية انخفضت سرعة عملية البناء الضوئي ويعزى ذلك لأثرها السام على النبات وإغلاقه لثغوره حماية لنفسه من هذا التأثير ، وعند إغلاق الثغور ينخفض تركيز ثاني أكسد الكربون حول الخلايا الخاصة بالبناء الضوئي ومن ثم تتناقص سرعة العملية

3- درجة الحرارة:

تتأثر الأنزيمات الخاصة بدورات البناء الضوئي بدرجات الحرارة زيادةً ونقصاناً حيث ارتفاع درجة الحرارة يسرع من حدوث عملية البناء الضوئي ولكن مع الزيادة المفرطة في درجة الحرارة يؤدي ذلك إلى الانخفاض في معدل البناء الضوئي وبذلك تتأثر العملية

4- الماء:

وجد أن الكمية اللازمة من الماء لاستمرار عملية البناء الضوئي تقدر بحوالي 1 % فقط من جملة الماء الممتص بواسطة النبات. وقد لوحظ أن معدل البناء الضوئي يرتفع إذا ما حدث جفاف بسيط بالأوراق ( 15 % فقد ماء ) ولكن هذا المعدل ينخفض تماما إذا ما وجد جفاف شديد بهذه الأوراق (45 % فقد ماء) حيث أن فقد الماء يؤدي إلي الانكماش في الخلايا وبالتالي قفل الثغور فيقل معدل التمثيل تبعا لذلك و يؤدى الجفاف أيضا إلي قلة قابلية الأغشية البلازمية للنفاذية وجفاف الأنزيمات النسبي وقد يؤدي إلي قلة سرعة تكوين المواد الكربوهيدارتية المتكونة من عملية البناء مما يؤدى إلي تراكمها في الأوراق وبالتالي بطء سرعة عملية البناء

5- تأثير المواد الغذائية

نقص بعض العناصر يؤدي لقلة معدل عملية البناء الضوئي لكونها عوامل مساعدة لبعض الأنزيمات الخاصة بتفاعلات الظلام أو لضرورة وجودها لإتمام عملية تفاعل الضوء مثل الكلورين والذي يؤدى نقصه إلي عدم إمكان نقل الالكترونات من الماء إلي الكلوروفيل وقد يكون نقص عنصر مؤثرا علي بناء الكلوروفيل نفسه كما في حالة نقص الحديد أو النتروجين أو الماغنيسيوم وغيرها كما انه يدخل كمادة تفاعل أثناء تفاعلات الظلام

ثانيا : العوامل الداخلية

1- الانزيمات:

.حيث تتوقف عملية البناء الضوئي على توفر الأنزيمات الخاصة بهاو وكفاءتها وحدوث أي خلل بها يؤدي إلى التأثير على معدل العملية

2- تركيب الورقة الداخلي:

حيث تتوقف كفاءة العملية على التركيب الداخلي للورقة والذي يختلف في ذوات الفلقة عن ذوات الفلقتين.

3- تراكم المنتجات:

إن تراكم المنتجات الكربوهايدريتية الناتجة من عملية البناء الضوئي في الأوراق يؤدي إلى بطء العملية

جهاز البناء الضوئي

أن معظم عملية التمثيل الضوئي تتم في الأوراق الخضراء والتي يلائمها تركيبها التشريحي للقيام بهذة العملية بكفاءة تامة . و يحتوي بروتوبلازم خلايا الميزوفيل العمادية والاسفنجية علي اعداد كبيرة من البلاستيدات الخضراء أو الكلوربلاست ( 100بكل خلية ) و تعتبر كل بلاستيدة خضراء ( كلوروبلاست ) جهازا كاملا يمكنة القيام مستقلا بعملية البناء الضوئي اذ أنة يحتوي علي كل الانزيمات والمركبات اللازمة للقيام بهذة العملية الحيوية

ميكانيكية عملية البناء الضوئي

يمكن تقسيم البناء الضوئي الي جزئين رئيسين هما التفاعل الضوئي أو Hill reaction ، و الجزء الثاني و يعرف باسم Dark reaction ويعرف الأول باسم طور التحليل الضوئي photolysis فية يمتص الكلورفيل الطاقة الضوئية التي تشجع انشطار الماء الي أوكسجين وايدروجين , بتصاعد الأوكسجين اما الأيدروجين فيتحد مع مستقبل هو NADP

نتيجة امتصاص الكلورفيل للضوء الأزرق والأحمر يفقد الكترونا فتنجذب اللاكترونات النشطة السالبة داخل الجرانا بواسطة مستقبلات الكترونية وفي اثناء عملية الانتقال فان طاقة الكترون تنخفض والطاقة المنطلقة تمتص بواسطة ADP لتكوين ATP.

اما التفاعل الثاني والمعروف Dark reaction وهو تفاعل كيميائي يعرف باسم Co2 fixation cycle هذا التفاعل لا يحتاج الي ضوء وليس معني ان اسمه تفاعل الظلام أنه يتم فى الظلام بل يعني ان الضوء غير ضروري لاتمامه و يتم فية تثبيت Co2 و تكوين المواد الكربوهيدراتية

أهمية عملية البناء الضوئي

تزويد النبات بالغذاء اللازم من أجل نموّه وإنتاج الثمار التي يستخدمها الإنسان في حياته، فلولا عمليّة البناء الضوئي لما استطاع النبات الحصول على غذائه وبالتالي عدم نموّه ونضجه

المحافظة على توازن نسبة الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الجو، فمع تزايد الكثافة السكانيّة في العالم وزيادة نشاطات الإنسان أصبح هناك الكثير من الاستهلاك للأكسجين، وإخراج ثاني أكسيد الكربون الى الجو، فلولا قيام النبات في عمليّة البناء الضوئي بامتصاص ثاني أكسيد الكربون وإطلاق غاز الأكسجين إلى الجو لمات الإنسان والحيوان

فيديو

العاب محوسبة

تمرين محوسب

تمارين بيتية

تمرين بيتي

المصادر و المراجع

مصدر رقم 1

مصدر رقم 2