عملية التمثيل الضوئي
من العمليات البيولوجية المهمة التي تحدث على كوكب الأرض، خاصة في النباتات والمحاصيل الزراعية، حيث تحصل النباتات على التغذية من خلال ضوء الشمس وبالتالي تحافظ على نموها، مما يساعد في الحفاظ على التوازن البيئي ودورة الحياة على كوكب الأرض سواء للنباتات، الحيوانات وغيرها، والبشر، في هذا المقال سنتعرف أكثر على عملية التمثيل الضوئي من خلال معرفة العديد من الحقائق العلمية حول هذه العملية البيولوجية المهمة.
الشروط التي يجب توافرها في عملية البناء الضوئي
عملية التمثيل الضوئي هي عملية تحويل الطاقة الضوئية الكهرومغناطيسية التي تأتي من الشمس إلى إنتاج الغذاء للنبات، مثل الجلوكوز الذي يعتبر الغذاء الرئيسي للنبات. ولذلك فإن هناك شروط عديدة ضرورية لإنتاج هذا السكر ومن هذه الشروط على سبيل المثال توفر غاز ثاني أكسيد الكربون وكذلك وجود الماء الذي يعتبر من العناصر الضرورية لنمو النبات وإتمام عملية التمثيل الضوئي. .
هذا بالطبع بالإضافة إلى وجود ضوء الشمس اللازم، وهو مصدر الضوء الذي تحتاجه النباتات في عملية التمثيل الضوئي. ويجب أن تتواجد البلاستيدات الخضراء أيضًا في الخلايا النباتية، التي تحتوي على صبغة الكلوروفيل الموجودة في الخلايا النباتية والطحالب الخضراء وبعض أنواع البكتيريا.
المعادلة الكيميائية لعملية التمثيل الضوئي
وتنتج عملية التمثيل الضوئي الجلوكوز وغاز الأكسجين وبعض جزيئات الماء التي تنتج عن عملية النمو هذه. لذلك قام العلماء بتطوير معادلة كيميائية للتفاعل بين الضوء وثاني أكسيد الكربون والماء لتؤدي في النهاية إلى عملية التمثيل الضوئي وهي:
CO2+ H2O+ ضوء الشمس+ الكلوروفيل H2O+ O2+ C6H12O6
كيف تتم عملية التمثيل الضوئي؟
والآن وصلنا إلى النقطة الأهم في هذه العملية وهي إجابة السؤال: كيف تعمل هذه العملية عن طريق امتصاص الطاقة الضوئية لأشعة الشمس وتحويل هذه الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية وبالتالي تثبيت الكربون؟ ويدخل غاز ثاني أكسيد الكربون، المهم لعملية التمثيل الضوئي، إلى الخلايا النباتية عن طريق البلاستيدات الخضراء، وكما ذكرنا، بالإضافة إلى إطلاق غاز الأكسجين وبعض قطرات الماء، فإنه ينتج أيضًا الجلوكوز، وهو مهم لعملية نمو النبات على نبات.
أهمية عملية التمثيل الضوئي
تكمن أهمية عملية التمثيل الضوئي في نمو النبات، بالطبع، في عملية التفاعل الحيوي بين ضوء الشمس والعوامل الأخرى، إلا أن أهمية هذه العملية الحيوية تمتد أيضاً إلى الكائنات الحية الأخرى، مثل الحيوانات التي تتغذى على هذا النبات، وحتى الناس لأن النباتات تمتص ثاني أكسيد الكربون أثناء عملية التمثيل الضوئي وتطلق غاز الأكسجين الذي يعتبر من أهم الغازات لاستمرار وجود الحياة على كوكب الأرض.
تتمتع عملية التمثيل الضوئي بأهمية كبيرة على كوكب الأرض، ليس فقط للنباتات، بل أيضًا للتوازن البيئي لكوكب الأرض واستمرار وجود الحياة عليه. ولهذا السبب قدمنا في السطور السابقة بعض الحقائق البسيطة حول هذه العملية.
