يقدم لكم موقع إقرأ في هذا المقال بحث جامعي عن البناء الضوئي ، و أهمية البناء الضوئي ، و كيفية حدوث عملية البناء الضوئي ، و مراحل عملية البناء الضوئي ، و معادلة البناء الضوئي ، و العوامل المؤثرة في عملية البناء الضوئي ، و بحث عن البناء الضوئي pdf .
بحث جامعي عن البناء الضوئي
تعرف عملية البناء الضوئي بأنها عملية امتصاص الطاقة الكيميائية والشمسية بواسطة الخلايا النباتية وتحويلها فيما بعد إلى أكسجين وغلوجوز، ويشار إلى أن الأكسجين من أكثر العناصر الأساسية والضرورية لضمان حياة النبتة، بينما تخزن النبتة الجلوكوز على هيئة نشا لإمداد النبات بالغذاء اللازم، وتحدث عملية التمثيل الضوئي في النباتات الخضراء القادرة على خطوة الامتصاص للمواد الغذائية، ويمكن اعتبارها الخطوة الأولى للسلاسل الغذائية لكافة الكائنات الحية.
ينتج عن عملية البناء الضوئي مواد مصنعة داخليًّا في النباتات، إذ تعمل النباتات الخضراء على استنزاف بعضها داخليًّا لأداء الوظائف الحيوية وإتمام مسيرة حياتها على أكمل وجه، أما الأجزاء المتبقية في النباتات فتتغذى عليها الكائنات الحية الأخرى، وتؤدي عملية البناء الضوئي أو التمثيل دورًا هامًّا في إطلاق الأكسجين في ما يحيط بالنبات من غلاف جوي.
أهمية البناء الضوئي
تلعب عملية البناء الضوئي دورًا مهمًا للحفاظ على التوازن البيئي، وذلك من خلال ما يأتي:
- زيادة نسبة الأكسجين في الغلاف الجوي، فبدون عملية التمثيل الضوئي، لن يكون هناك سوى القليل من الأكسجين على هذا الكوكب.
- تدعيم دورة الكربون بين الأرض، والمحيطات، والنباتات، والحيوانات.
- المساهمة في العلاقة التكافلية بين النباتات، والبشر، والحيوانات، ويؤثر بشكل مباشر أو غير مباشر على معظم الحياة على الأرض، فهي بمثابة عملية الطاقة الأولية لمعظم الأشجار والنباتات
- حماية الكوكب من تفاقم ظاهرة الاحتباس الحراري، بفضل تقليل نسبة ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
- تزويد النبات بالغذاء اللازم لنموّه، وإنتاج الثمار التي يستخدمها الإنسان في حياته، فلولا عمليّة البناء الضوئي لما استطاع النبات الحصول على غذائه، وبالتالي عدم نموّه ونضجه، وهذا يؤثر على الأمن الغذائي للبشر.
كيفية حدوث عملية البناء الضوئي
عندما تسقط أشعة الشمس على أوراق النبات، تمتص صبغة الكلوروفيل في البلاستيدات الخضراء، في أغشية الثايلاكويد تحديدًا، الطّاقة الضّوئية وتحولها إلى طاقة كيميائية من خلال سلسلة طويلة من التفاعلات الكيميائية.
ينتقل الضوء على شكل موجات كهرومغناطيسية مكونًا ما يسمى بالفوتون، ويرتد بدوره من ضوء الشمس إلى الورقة، مثيرًا جزيء الكلوروفيل، فيحدث انشطار لجزيء الماء، فترتبط ذرة الأكسجين التي تنفصل عن الماء على الفور مع أخرى، مكونة جزيء الأكسجين O.
وينتج عن التفاعل السابق جزيء يسمى ATP، و آخر يسمى NADPH، كلاهما يسمح للخلية بتخزين الطاقة، ويحدد الطول الموجي لهذه الموجات مستوى الطاقة، وبعض هذه الأطوال الموجية مرئية لنا كالألوان التي نراها، لهذا السبب نرى النباتات خضراء، فالأخضر هو الطول الموجي الذي تعكسه النباتات، وليس اللون الذي تمتصه.
تنتهي عملية البناء الضوئي بإنتاج الجلوكوز (C6H12O6) والأكسجين (O2) والماء (H2O)، ويمكن أن يصبح الجلوكوز جزءًا من جزيء طويل السلسلة، مثل السليلوز؛ وهي المادة الكيميائية التي تتكون منها جدران الخلايا.
كل هذه الجزيئات عبارة عن كربوهيدرات – مواد كيميائية تحتوي على الكربون، والأكسجين، والهيدروجين- يستخدم النبات الروابط الموجودة في هذه المواد الكيميائية لتخزين الطاقة.
وتعتبر المواد الكيميائية هذه مهمة للاستخدام البشري، فالكربوهيدرات عنصر مهم من العناصر الغذائية التي توجد في الأطعمة النباتية التي نتناولها، خاصة في الحبوب، والبطاطس، والفواكه، والخضروات.
مراحل عملية البناء الضوئي
إن البناء الضوئي هو عملية معقدة تتكون من 3 مراحل تبدأ بامتصاص أشعة الشمس وتنتهي بإنتاج الجلوكوز كالآتي:
امتصاص الطاقة الشمسية
عندما يضرب شعاع من ضوء الشمس نباتًا أخضرًا مورقًا، تبدأ عملية البناء الضوئي التي تحدث في البلاستيدات الخضراء للخلايا النباتية، حيث تُمتص الفوتونات الضوئية عن طريق صبغة الكلوروفيل، وتأخذ النباتات ثاني أكسيد الكربون من خلال ثغرات مجهرية في أنسجتها لاستخدامها في عملية التمثيل الضوئي، ثم ترشح الأكسجين في الهواء وتجدده.
تحويل الطاقة الشمسية لكيميائية
يُحول النبات الطاقة الضوئية التي قام بامتصاصها من الأشعة الشمسية إلى طاقة كيميائية؛ لتزويد خلاياه بالطاقة، عندها تتأين جزيئات الماء بفقدها الإلكترونات، وينتج الأكسجين كمنتج جانبي للتفاعل، ثم تتفاعل إلكترونات الهيدروجين المتبقية من جزيء الماء مع الكلوروفيل وتتشكل الكربوهيدرات.
إنتاج الغذاء اللازم للنبات
تُعرف هذه المرحلة باسم حلقة كالفن، وهي المرحلة الأخيرة من عملية البناء الضوئي، حيث يستخدم النبات فيها ثاني أكسيد الكربون الموجود في الهواء والماء لإنتاج الغذاء المكون من فوسفات ثنائي نيوكليوتيد الأدينين، وأميد النيكوتين.
وتحدث جميع التفاعلات الكيميائية في البلاستيدات الخضراء، ولأن التفاعل يكون قد بدأ فعلًا بمراحله الأولية، لا ترتبط العملية بوقت معين؛ كون التفاعل يكون قد أخذ حاجته من الطاقة الشمسية أثناء النهار، ولهذه المواد الناتجة من التفاعل صلاحية قصيرة، حيث يجب على النبات تخزينها لوقت الحاجة لها.
قد يهمك:
- ورقة عمل البناء الضوئي
- ورقة عمل الخلية النباتية والحيوانية
- ورقة عمل النباتات اللاوعائية
- ورقة عمل الكائنات الحية والغير حية
- ورقة عمل النباتات الوعائية البذرية
معادلة البناء الضوئي
تتلخص المعادلة الكيميائية التي تعبّر عن التمثيل الضوئي بالكلمات بدخول ثاني أكسيد الكربون (CO2)، والماء (H2o)، والضوء سواء كان الضوء الطبيعي المتثل بأشعة الشمس، أو الضوء الصناعي المستمد من الكهرباء، بوجود الكلوروفيل (Chlorophell)، إلى النبات.
وتتفاعل هذه المكونات مع بعضها بعضًا، لينتج الجلوكوز (C6H12O6 وهو سكر بسيط)، والماء(H2o)، والأكسجين(O2)، وفق المعادلة الكيميائية الآتية:
CO2 + H2O + Sun Light + Chlorophell → H2o + O2 + C6H12O6
العوامل المؤثرة في عملية البناء الضوئي
هناك عِدّة عوامل تؤثر على عملية البناء الضوئي وهي كالآتي:
- شدة الضوء: لن يقوم النبات بعملية البناء الضوئي بشكلٍ سريع إذا كان الضوء غير كافٍ، حتى لو كان هناك توافر للماء وثاني أكسيد الكربون، إذ كلّما كانت شدة الضوء أكثر زاد معدل عملية البناء الضوئي.
- ثاني أكسيد الكربون: إن لم يكن ثاني أكسيد الكربون كافيًا، لن تحدث عملية البناء الضوئي، حتى وإن كان هناك الكثير من الضوء.
- درجة الحرارة: معدل عملية البناء الضوئي سيكون منخفضًا إذا كان الجو باردًا جدًا، وأيضًا لن تحدث أبدًا إذا كان الجو حارًا جدًا.
بحث عن البناء الضوئي pdf
البناء الضوئي، أو التمثيل الضوئي؛ أو التخليق الكيميائي (بالإنجليزية: Photosynthesis)، كلّها مرادفات للعمليّة الحيويّة التي تحدث عند بعض الكائنات الحية؛ مثل: النباتات على اليابسة، والطحالب، والبكتيريا الخضراء المزرقّة، بهدف إنتاج غذائها بنفسها.
تحدث عملية البناء الضوئي في النباتات من خلال سلسلة طويلة من التفاعلات الكيميائية تنتهي بتكوين السكر والأكسجين من ثاني أكسيد الكربون والماء وأشعة الشمس، لحصول النبتة على مصدر الطاقة اللازم لبقائها على قيد الحياة.
يمكنكم تحميل بحث عن البناء الضوئي pdf من هنا