ثانياً : عملية البناء الضوئى | مدونة أحمد النادى لأحياء الثانوية العامة

ثانياً : عملية البناء الضوئى

>

  • عملية البناء الضوئى (أهم العلميات الحيوية فى حياة الكائنات الحية) :



هى تفاعلات تؤدى إلى قيام الخلايا النباتية المحتوية على الكلوروفيل ( اليخضور) بتحويل الطاقة الضوئية من الشمس إلى طاقة كيميائية كامنة قابلة للتخزين حيث يخزنها النبات فى الروابط الكيميائية لمركبات عضوية تنتج من تلك العملية ( مثل الجلوكوز ) ثم تنتقل وتٌخزن فى النبات , وعند تغذية الكائنات الحية الأخرى على تلك النباتات تحصل على تلك الطاقة اللازمة لقيامها بوظائفها الحيوية من نمو وتكاثر وغيرهما .

 


 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

#       اعتبرت الحياة ظاهرة ضوء كيميائية – علل ؟

لأن عملية البناء الضوئى التى هى قاعدة الحياة الأساسية التى تؤثر فى حياة جميع الكائنات الحية ولولاها لانعدمت و لما استمرت الحياة على سطح الأرض يتم فيها إنتاج الغذاء وتحرير الأكسجين O2   بتفاعلات ضوئية وتفاعلات أخرى كيميائية .

     بغض النظر عما تأكله فإن عملية  البناء الضوئى تدخلت بشكل مباشر أو غير مباشر فى صنع غذائك فمثلاً :

-          عند أكلك تفاحة فإن شجرة التفاح استعملت البناء الضوئى لإنتاج التفاح  .

-          وعندما تأكل جُبن فإن الجُبن تم إستخراجه من حليب الأبقار التى تغذت على الأعشاب التى قامت بالبناء الضوئى لتتغذى وتنمو .

فى المثالين : أنت والأبقار تُسميان ( كائنات مستهلكة ) وشجرة التفاح والأعشاب تُسميان ( كائنات منتجة ) .

-     البناء الضوئى عملية مُدهشة حيث أنه بحفنة تراب وقطرات ماء وضوء تقدر بذرة تنمو لنبتة صغيرة ثم تنمو لعشرات الأمتار طولاً . 

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

#       الكائنات التى تقدر على القيام بعملية البناء الضوئى :

تحدث فى الكائنات التى تحتوى خلاياها على مادة الكلوروفيل, حيث تحول المواد غير العضوية ( وهى الماء والأملاح المعدنية ) إلى مواد عضوية ( مثل الجلوكوز ) وتسمى الكائنات المنتجة  :

       ومن تلك الكائنات :


-          النباتات الخضراء .


-          الطحالب الخضراء مثل الكلوريلا .



-          بعض أنواع البكتيريا مثل البكتيريا الأرجوانية وبكتيريا الكبريت .


!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

#   أهمية عملية البناء الضوئى :

من أهم العمليات الكيميائية للإنسان ولجميع الكائنات الحية حيث أنها :

1)      مصدر ومصنع الغذاء مثل :

أ‌.         المواد الكربوهيدراتية .


ب‌.     المواد البروتينية .

 فتستطيع النباتات بناء الأحماض الأمينية الأساسية التى لا يتمكن الإنسان والحيوان من بنائها .


ت‌.     الدهون .



ث‌.     الفيتامينات .


 س كيف تتكون المواد الدهنية والبروتينات من عملية البناء الضوئى ؟

 -  الناتج الرئيسى من البناء الضوئى هو الجلوكوز ( من الكربوهيدرات الأحادية ) .

   بعض الجزيئات ثلاثية الكربون فى حلقة كالفن تتحول إلى أحماض دهنية تتفاعل مع الجلسرين لإنتاج الدهون .

   وبعضها الآخر يتفاعل مع مركبات نيتروجينية لتعطى أحماض أمينية تكون بروتينات .


2)      مصدرالأكسجين O2  اللازم لتنفس الكائنات الحية   :

-          والذى نتج عن البناء الضوئى وتراكم فى الهواء على مر العصور الماضية .


-          تقدر نسبته بحوالى 21% من حجم الهواء المحيط بالأرض .



-          لولا إستمرار عملية البناء الضوئى لن يتم تعويض الأكسجين المستهلك فى التنفس وستقل كميته تدريجياً وسينتج عن ذلك مضاعفات ضارة بالأحياء .


 

3)      مصدر الطاقة اللازمة لنمو وتكاثر الكائنات الحية والحفاظ على حياتها    :

 

-          حيث تحصل عليها من الطاقة الكيميائية المخزونة فى  الغذاء ( والتى مصدرها عملية البناء الضوئى ) , فتحول الطاقة المخزّنة فى الجلوكوز إلى طاقة فى شكل ATP قابلة للإستخدام وذلك للقيام بوظائفها الحيوية .



     فالبناء الضوئى هو عملية لتحويل طاقة ضوء الشمس إلى نوع من الطاقة قابلة للتخزين والإستخدام .


4)      الوقود اللازم للآلات ووسائل المواصلات ( كالقطارات والسفن والطائرات والسيارات وغيرها) :


- مثل الفحم والبترول والغاز الطبيعى :



 والتى نشأت جميعاً من نباتات عاشت فى الماضى فى العصور الجيولوجية القديمة وخلال قيامها بعملية البناء الضوئى خزنت الطاقة الشمسية فى صورة طاقة كيميائية وماتت ودفنت سريعاً مع الطين وتحللت جزئياً بالبكتيريا وعزلت عن الأكسجين فلم تتأكسد وفقدت بعض مكوناتها كالأكسجين والهيدروجين مما أدى إلى تركيز الكربون فيها والذى تحول إلى وقود بالإضافة إلى الطاقة الشمسية المخزنة فى مركبات هذا الوقود .

-          نحن نستخدم اليوم تلك الطاقة بعد دفنها مع تلك النباتات لملايين السنين فمثلاً  :

الفحم عند حرقه :

تتحول الطاقة الكيميائية الكامنة فى روابط المركبات التى نتجت عن البناء الضوئى قديماً إلى طاقة حرارية ,

ففى فترة ماضية كان الفحم هو مصدر الطاقة الوحيد للمحركات البخارية التى كانت القطارات تستعمله .

5)      مصدر المنتجات الصناعية والإقتصادية :


* مثل الألياف النباتية والحيوانية المستعملة فى صناعة الأنسجة ( كالملابس والسجاد والمفارش والأحبال والخيوط )  والأخشاب والورق .



 

      =     الألياف النباتية :                      

^       القطن – ألياف القطن عبارة عن سيليلوز .
^       التيل .
^       الكتان .
^       السيليلوز - يتكون من وحدات جلوكوز تكونت بالبناء الضوئى , ويستخدم فى صناعة الأحبال والخيوط والورق .
^       الحرير .

      =  الألياف الحيوانية ( وهى عبارة عن بروتينات تكونت بالبناء الضوئى ) :


^       الفرو   .
^       الشعر .
^       الصوف .

* ومثل الدهون والكحول والخل وغيرها وكلها نتاج لعملية البناء الضوئى بعد تغيرات كيميائية مختلفة تُجرى على المواد الوسيطة أو النهائية لهذه العملية .

=  الدهون :

 تتكون من الزيوت النباتية المتكونة بالبناء الضوئى , حيث يتم الحصول على تلك الزيوت من النباتات الزيتية مثل زيت الزيتون وزيت الذرة .

= الكحول :

 يتم الحصول على السكريات النباتية الموجودة فى نباتات مثل القمح والذرة والأرز وقصب السكر ونوار الشمس .

ثم يتم تخمير تلك السكريات بإستخدام الخميرة لتتحول إلى كحول إيثيلى بعملية تسمى التنفس اللاهوائى .

= الخل :

تتنفس بكتيريا تسمى بكتيريا الخل لا هوائياً وتحرق الجلوكوز وينتج حمض الخليك ( الخل ) .