عملية التركيب او التمثيل الضوئي

عملية التركيب او التمثيل الضوئي

التمثيل الضوئي أوالتخليق الضوئي (بالإنجليزية: Photosynthesis) : عملية كيميائية معقدة تحدث فيخلايا البكتريا الزرقاء [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] في الصانعات الخضراءأو الكلوروبلاست (chloroplast) في كل [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] الطحالب و النباتات العليا; حيث يتم فيها تحويل الطاقةالضوئية الشمسية من طاقة كهرومغناطيسية على شكل فوتونات أشعة الشمس إلى طاقةكيميائية تخزن في روابط سكر الجلوكوز وفق المعادلة التالية :
6CO2 + 6H2O + light + chloroplasts = C6H12O6 + 6O2
ومن أهم نواتج هذه المعادلة هو :
الاكسجين ; وكل جزيئة من CO2 تدخل في المعادلة يقابلها جزيئة من الاكسجين O2 ناتجة من التفاعل .
مركبات سكريات حاوية على طاقة عالية .ورغم بساطة هذهالمعادلة في وضعها السابق ولكنها تتم في خطوات معقدة، و تتم هذه المعادلة فيدورتين:
الأولى تسمى تفاعلات الضوء) أو التفاعلاتالمعتمدة على الضوء: The light Dependent reactions) وهي تفاعلاتتعتمد على وجود الضوء وتعمل عليه.
الثانية تسمى تفاعلات الظلام (بالإنجليزية: Dark reactions) أو التفاعلات المعتمدة على الظلام (بالإنجليزية: Independent reactions) أو تفاعلات دورة كالفن (بالإنجليزية: Calven cycle reactions) وهيتفاعلات تعمل ليلا وفي الظلام استغلالاً للمنتجات الصباحية (النهارية) التي أنتجتفي الضوء.وقد سميت تفاعلات الظلام باسم مكتشفها كالفن، وتعمل تفاعلات دورةكالفن في النباتات ذوات الفلقتين (Dicot) أو (Dicotyledon) وهي مركبات ثلاثيةالكربون ولذلك تسمى دورة الكربون الثلاثي. وهناك دورة هاتس سلاك (Hatch slak) وهيتعمل في النباتات ذوات الفلقة الواحدة (Monocotyledon) أو (Monocot).
عندما تسقط فوتونات الضوء على جزيئة الكلوروفيل يصطدمالفوتون بألكترون من الكترونات الكلوروفيل عندها يصبح الإلكترون في حالة تهيج ويقفزمن مداره الاصلي , وهذه حالة غير ثابتة فيميل للعودة اللى مداره الاصلي (خلال جزءمن الثانية) وأثناء عودته يطلق الطاقة التي اكتسبها ,يمكن ان تنطلق طاقة الالكترونعلى شكل حرارة أو ضوء أو فلورة , اما في التمثيل الضوئي فانها تعمل على تسيير تفاعلكيميائي .
ـ الطاقة الكيميائية تختزن في المركبات العضوية الغنية بالطاقة خاصةالادينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP) ; ويتم ذلك بوجود (ADP) و الفوسفات كما فيالمعادلة : ADP + P + Energy = ATP
ـ تنتقل بعض هذه الطاقة الالكترونية عبرجزيئات (+NADP) منخفضة الطاقة ليعطي (NADPH) مرتفع الطاقة وبذلك يتكون مركبينمرتفعين في الطاقة هما (ATP) و(NADPH).
حيث NADP تمثل " نيكوتين اميد ثنائيالنوكليوتيد فوسفات "
و ATP تمثل "ادينوسين ثلاثي الفوسفات"
ـ يستغل جزء منالطاقة الضوئية المنتقلة إلى الالكترونات في شطر جزيئات الماء (H2O) إلى ايوناتالهيدروجين وأيونات الأكسجين.
ـ يدخل أيون الهيدروجين في العمليات الحيويةالتالية، وينطلق الأكسجين
ـ ولذلك فإن مصدر الأكسجين الناتج في عملية البناءالضوئي ناتج من الماء المشطور، أي أنه أكسجين الماء بعد نزع الهيدروجين منه، وبذلكيتحقق قول الله تعالى: وجعلنا من الماء كل شيء حي [الأنبياء] : 30.
ـ حيث أننانتنفس أكسجين الماء، وتتنفسه الكائنات الحية هوائية التنفس (Aerobic respiration) علاوة على وظائف الماء الحيوية الأخرى في أجسام الكائنات الحية.

العوامل التي تؤثر في التمثيل الضوئي
يتأثر معدل البناء الضوئي بعوامل عديدة , داخليةتتعلق بالنبات وخارجية تتعلق بالبيئة .
العوامل الداخلية:
تركيب الورقة : ويشمل سمك القشيرة والبشرة , وجود الأوبار على سطحها , 02تركيب النسيج المتوسط , موضعالجسيمات في الخلايا ,حجم المسام وتوزعها .
نواتج التمثيل الضوئي : عندما يزدادتركيز نواتج التمثيل الضوئي في الخلايا الخضراء يقل معدل العملية وبخاصة اذا كانانتقال تلك النواتج بطيئا.حالة المادة الحية البروتوبلازم و الانزيمات وبخاصةجفاف البروتوبلاسم و اضطراب عمل الانزيمات .
العوامل الخارجية:
تشمل العواملالخارجية : الحرارة , الضوء وشدته , تركيز ثاني أكسيد الكربون, الماء, العناصرالمعدنية . وكل عامل يؤثر بعملية التمثيل الضوئي ويتأثر بالعوامل الأخرى .
التركيب الضوئي: هو عملية تحدث في النباتات الخضراء, و الأعشاب البحريّة, و الطحالب. تستخدمالنباتات في هذه العملية الطاقة المكتسبة (الشمسية) من الضوء لتحويل ثاني أوكسيدالكربون و الماء إلى أوكسجين, و يساعدها على إمتصاص الضوء مادة اليخضور (الكلوروفيل) الموجودة في أوراق النباتات, و من ميزات عملية التركيب الضوئي أنهاتوفّر الأكسجين لكافة الكائنات الحية. إنها بالفعل عملية معقدة تعكس عظمة الله فيقدرته على خلق الأشياء بشكل مبدع.
ما يحدث في التركيب الضوئي هو أنثاني أوكسيد الكربون يدخل من خلال المسامات الموجودة في الأوراق و يتّحد مع الماء والمواد الغذائية الأخرى الآتية من الجذور. و بمساعدة الطاقة الكيميائية, التي تلعبمادة اليخضور دورا في تحويلها من مجرّد طاقة ضوئيّة, يتم تحويل المواد المتحدة إلىأوكسجين وسكراً بسيطاً. ويتم اطلاق الأكسجين الزائد إلى الهواء عبر ثغيرات أومسامات الأوراق. و بعد أن يتحلّل السكّر في الماء الآتي من الجذور عبر الأوعية, يقوم الماء بتوزيعه على أجزاء النبتة. وتوفر الطاقة والتغذية الناتجة عن التركيبالضوئي, كافة الطعام الذي يأكله الناس والحيوانات.
ينشأ أيضا عنعملية التركيب الضوئي ما يسمّى بالإنكليزية "fossil fuels" التي تتألف من الغازالطبيعي, و الفحم الحجري, والبترول. تتشكّل هذه المواد من المركّبات العضويّة (بقايا الكائنات الحيّة) بعد أن تكون خضعت لملايين السنين لعملية التركيب الضوئي. وهكذا نستنتج أن الأرض جميعا تعتمد بشكل أو بآخر على التركيب الضوئي كمصدر للغذاء, و الطاقة, و الأوكسجين.

» نصائح عملية من أجل النجاح في شهادة التعليم المتوسط