نستعرض لكم في هذا المقال تعريف عملية التمثيل الضوئي، والتي تعرف أيضا بالبناء الضوئي، الذي يتمه النباتات، حيث تعتبر النباتات الكائنات الأساسية لإنتاج الغذاء، فهي الكائنات الوحيدة التي تعتمد على نفسها في إنتاج غذائها، وبعدها تأتي الحيوانات المستهلكة، والتي تنقسم إلى مستهلكات أولية مثل الحيوانات الأليفة التي تتغذى بشكل أساسي على النباتات، ومستهلكات ثانوية مثل الحيوانات المفترسة التي تتغذى على لحم المستهلكات الثانوية، وبعدها تأتي الكائنات المحللة التي تعمل على تحليل الكائنات الحية.
النباتات هي كائنات منتجة ضمن السلسلة الغذائية، التي تبدأ بالنباتات بأعلى طاقة في السلسلة وتنتهي بالكائنات المحللة بأقل طاقة. تنتقل الطاقة الغذائية بين الكائنات الحية المختلفة بأشكالها المختلفة. تحتاج هذه السلسلة الغذائية إلى طاقة جميع هذه الكائنات لتحقيق التوازن البيئي، حيث يؤدي انقراض أي منها إلى اختلال هذا التوازن. في موسوعة سنتعرف عن قرب على أهمية عملية البناء الضوئي التي تقوم بها النباتات.
التمثيل الضوئي
تعريف عملية البناء الضوئي
تعرف عملية البناء الضوئي على أنها عملية حيوية للنباتات والبكتيريا الخضراء والطحالب، حيث تحدث فيها تفاعلات كيميائية تؤدي إلى إنتاج الغذاء اللازم لجميع الكائنات الحية.
شرح عملية البناء الضوئي
- تحدث عملية التشكيل الضوئي للنباتات والبكتيريا الخضراء والطحالب، وهذه العملية ضرورية لنمو النباتات بشكل صحي وسليم، حيث يتحول الطاقة الكهرومغناطيسية المستمدة من الضوء إلى طاقة كيميائية تعد المصدر الرئيسي للغذاء، إذ تقوم بتصنيع المواد العضوية مثل سكر الجلوكوز.
- تتم هذه العملية من خلال امتصاص غاز ثاني أكسيد الكربون من الجو، ثم يتم إنتاج غاز الأكسجين، وهي تشبه عملية التنفس لدى الإنسان ولكن بشكل معكوس، حيث يتنفس الإنسان غاز الأكسجين ويطرح غاز ثاني أكسيد الكربون الذي يحتاجه النبات.
- لكي تنجح هذه العملية، يجب توفر شروط أساسية، وهي وجود مصدر للضوء وهو أشعة الشمس، ووجود غاز ثاني أكسيد الكربون بكميات كافية لإطلاق غاز الأكسجين، ووجود البلاستيدات الخضراء المسؤولة عن إنتاج الطاقة من خلال مادة الكلوروفيل.
- يتم إجراء عملية البناء الضوئي على مرحلتين، في المرحلة الأولى يتم إنتاج الطاقة من خلال التفاعل الكيميائي بين الكلوروفيل والشمس، وفي المرحلة الثانية المعروفة بـ “دورة كالفن”، تحدث مجموعة من التفاعلات غير الضوئية للنباتات حيث يتفاعل غاز ثاني أكسيد الكربون مع المركبات العضوية في البلاستيدات الخضراء، وتحدث هذه التفاعلات في الليل. يمكن توضيح عملية البناء الضوئي من خلال المعادلة الكيميائية التالية:
-
CO2+H2O+Sun Light+ Chlorophell→ H2o+O2+C6H12O6
- وعند ترجمة رموز هذه المعادلة نجد: تفاعل ثاني أكسيد الكربون والأكسجين والكلوروفيل مع ضوء الشمس يؤدي إلى إنتاج غاز الأكسجين والماء والجلوكوز (السكر).
اهمية البناء الضوئي
- كما ذكرنا سابقا، النباتات هي المنتجات الأساسية للغذاء ولا يمكن الاستغناء عنها لأن الحيوانات تجوع وتهلك بدونها، وبالتالي يهلك الإنسان الذي يعتمد على النباتات والحيوانات في غذائه. لذا، تكمن أهمية هذه العملية في إنتاج الغذاء لجميع الكائنات الحية على وجه الأرض.
- تعد النباتات المصدر الرئيسي لعملية التنفس للكائنات الحية الأخرى من خلال إطلاق غاز الأكسجين أثناء عملية البناء الضوئي، وهذه العملية لها دور فعال في المساهمة في تقليل مشكلة الاحتباس الحراري.
- تكمن أهمية النباتات أيضا في الحفاظ على توازن البيئة وتقليل تلوثها من خلال امتصاص غاز ثاني أكسيد الكربون.