samar hana
تبين الأحداث التاريخية أن المجاعات تمثل خطراً داهماً على حياة الإنسان والحيوان معاً حيث لا تستطيع توفير متطلباتها من الطاقة كي تبقى على قيد الحياة بعكس بعض الكائنات الأخرى التي تستطيع تصنيع غذاءها بنفسها مستخدمة بعض مصادر الطاقة المتجددة كالكائنات ذاتية التغذية التي تستخدم ضوء الشمس لتصنع منه الغذاء لنفسها ولغيرها من الكائنات.
ماهو التركيب الضوئي؟
هو تلك العملية التي تستخدم فيها الكائنات ذاتية التغذية طاقة ضوء الشمس لبناء السكريات من المواد غير العضوية البسيطة مثل ثنائي أكسيد الكربون والماء، كما تحرر غاز الأوكسجين اللازم للتنفس لجميع الكائنات الحية على سطح الأرض.
تحدث عملية التركيب الضوئي في النباتات الخضراء والطحالب وبعض أنواع من الجراثيم وبالتالي تعتبر جميعها كائنات ذاتية التغذية.
أين يحدث التركيب الضوئي؟
بالنسبة للنباتات الخضراء يحدث التركيب الضوئي في الأوراق الخضراء التي تتميز بتراكيب عديدة تمكنها من القيام بهذه العملية ومنها
- قرص الورقة عريض ومفطلح لاستقبال أكبر كمية ممكنة من الضوء وهو قليل السمك يتكون من عدد قليل من الخلايا.
- القشيرة وهي مادة شمعية غير منفذة للماء تغطي السطحين العلوي والسفلي للورقة وهي تقلل من فقدان الماء بالتبخر.
- المسامات وهي ثقوب دقيقة بين خلايا البشرة يمكنها أن تنفتح أو تنغلق في الأوقات المناسبة للسماح لغاز ثنائي أكسيد الكربون بالدخول إلى الورقة ولغاز الأوكسجين وبخار الماء بالخروج منها وذلك عن طريق الخليتين الحارستين المحيطتين بفتحة السم.
- النسيج المتوسط يوجد بين البشرتين العليا والسفلى وخلايا برنشيمية أي تحصر بينها مسافات بينية ممتلئة بالهواء تسمح بتبادل الأوكسجين وثنائي أكسيد الكربون داخل الورقة.
- تحتوي خلايا النسيج المتوسط على عدد ضخم جداً من الصانعات الخضراء التي تحتوي على اليخضور الذي يمتص الضوء لذا تعتبر المركز الرئيسي لحدوث عملية التركيب الضوئي.
- يدعم قرص الورقة النباتية عرق وسطي يتفرع ليكون شبكة من العروق الصغيرة تتخلل جميع أجزاء الورقة ويتكون كل عرق من نسيج وعائي مرتب في حزم تسمى الحزم الوعائية ويقوم النسيج الوعائي في الورقة بتزويدها بالماء والأملاح الممتصة عن طريق الجذر وكذلك يقوم بنقل المواد الغذائية التي تجهزها الورقة في عملية التركيب الضوئي إلى الأجزاء الأخرى من النبات.
آلية التركيب الضوئي
لا تتم عملية التركيب الضوئي دفعة واحدة بل تحدث على مرحلتين هما:
التفاعلات الضوئية
هي المرحلة الأولى من عملية التركيب الضوئي وهي كما يدل عليها اسمها تعتمد في حدوثها على ضوء الشمس وتحدث هذه التفاعلات في مناطق متنوعة من أغشية الكييس تعرف بالنظام الضوئي الأول والنظام الضوئي الثاني.
تبدأ عملية التركيب الضوئي عندما يمتص الضوء بواسطة اليخضور والأصباغ الأخرى في النظام الضوئي الثاني الذي يستخدم بعضاً من طاقة هذا الضوء لشطر جزيئات الماء بواسطة بعض الأنزيمات إلى أيونات هيدروجين وغاز الأكسجين والكترونات عالية الطاقة وينتشر معظم غاز الأكسجين الناتج إلى خارج الأوراق النباتية ليصبح جزءاً من الهواء الذي نتنفسه.
وبتتبع مسار الالكترونات نجد أن الكترونات اليخضور في النظام الضوئي الثاني تكتسب بعضاً. من طاقة ضوء الشمس وتصبح الكترونات عالية الطاقة تتحرك من النظام الضوئي الثاني إلى النظام الضوئي الأول عبر مجموعة من الجزيئات الوسيطة تعرف بسلسلة نقل الالكترون تزود هذه الإلكترونات النظام الضوئي بالطاقة اللازمة للنقل النشط لأيونات الهيدروجين من حشوة الصانعة الخضراء إلى تجويف الكييس.
التفاعلات اللاضوئية
وهي المرحلة الثانية من عملية التركيب الضوئي وتعتمد على نواتج مجموعة التفاعلات الضوئية وعلى توفر غاز ثاني أكسيد الكربون ولا تعتمد هذه التفاعلات على وجود الضوء كي تتم لذا سميت بالتفاعلات اللاضوئية وفي هذه المرحلة تستخدم الطاقة في الجزيء والإلكترونات عالية الطاقة لتحويل الجزيئات ثلاثية ذرات الكربون الاثنتي عشرة إلى جزيئات عالية الطاقة ويستخدم فقط جزيئان من الجزيئات ثلاثية الكربون عالية الطاقة لتكوين سكر سداسي الكربون يستخدم في تغذية النبات.
فعملية التركيب الضوئي تخلّص البيئة من غاز ثنائي أكسيد الكربون وتعطيه غاز الأوكسجين اللازم لتنفس جميع الكائنات الحية.
