كيف تتم عملية البناء الضوئي بدون صبغة الكلوروفيل

يتفرد النبات عن بقية الكائنات الحية، باعتماده على عملية البناء الضوئي للحصول على الطاقة اللازمة للنمو، فكيف تتم هذه العملية؟ وما هو دور الكلوروفيل فيها؟ وهل يمكن أن تحدث بدونه؟ ومالذي سيحدث للنبات لو لم بتواجد الكلوروفيل؟

3 إجابات

التركيب الضوئي عملية  كيميائية تنتج عن اصطدام الأشعة الضوئية بأوراق أو سيقان النباتات التي تمتلك الصباغ، كصبغة الكلوروفيل وهي الأكثر شيوعًا، أو صبغة الكاروتين أو الفيكوبيلينس، حيث تمتص الصبغة الفوتونات الضوئية وتنتج طاقة كيميائية تساعد في حدوث البناء الضوئي، فيتفاعل ما يسمى بالنسغ الناقص المؤلف من الماء والمعادن الممتصة من جذور النبات، مع غاز ثاني أوكسيد الكربون الذي يمتصه النبات من مسامات الأوراق وبوجود طاقة الكيميائية فينتج النسغ الكامل، مثل السكر والكربوهيدرات اللازمة للعمليات الحيوية للنبات ويطرح النبات الأوكسجين من خلال أوراقه.

فالكلوروفيل جزيء معقد وهو محور عملية التركيب الضوئي وبدونه لا تتم، حيث تصدم الفوتونات الضوئية بسطح الأوراق فيمتص الكلوروفيل الموجات الزرقاء والحمراء وتعكس الخضراء، ولا بد من وجود صبغة تمتص موجات وتعكس أخرى، مثل الكاروتين، وهي أصباغ صفراء أو حمراء أو برتقالية، لأن امتصاص كامل الموجات الضوئية يسبب حرق للأوراق النباتية.

إن لم تتواجد الصبغة لدى النباتات لعملية التمثيل الضوئي فإنها تصبح غيرية التغذية وممكن أن تكون طفيلية على نباتات خضراء أخرى، مثل الهالوك والحامول.

أكمل القراءة

تحتاج النباتات إلى الغذاء مثل البشر تمامًا ولكن النباتات تصنع غذائها بنفسها عن طريق عملية معقدة تدعى البناء الضوئي أو التركيب الضوئي، وهي عملية يقوم النبات من خلالها بتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية. وللتركيب الضوئي عناصر أساسية وهي الماء والأملاح المعدنية المنحلة فيه والضوء وغاز ثنائي أكسيد الكربون.

تتم عملية التركيب الضوئي في البلاستيدات الخضراء بمساعدة الكلورفيل وهو صباغ أخضر يكسب النباتات لونها الأخضر المميز ويلعب دورًا أساسيًا في عملية البناء الضوئي والتي تتم عبر عدة مراحل وهي:

  • تمتص أوراق النباتات أشعة الشمس عن طريق أوراقها الخضراء بمساعدة الكلوروفيل وتحول الطاقة الضوئية الممتصة إلى طاقة كيميائية.
  • يمتص النبات الماء والأملاح المعدنية المنحلة فيه من التربة بواسطة الأوبار الماصة، كما يحصل على غاز ثنائي أكسيد الكربون من الهواء من خلال المسامات الموجود في أوراقه.
  • يُحول الماء وغاز ثنائي أكسيد الكربون والأملاح المعدنية بواسطة الضوء إلى سكر وطاقة يحتاجها النبات للغذاء والنمو وإلى كميات وفيرة من الأوكسجين تُطلق في الجو.

وتكون النباتات عديمة اليخضور والتي لا تحتوي على الكلوروفيل عاجزةً عن إنتاج غذائها بنفسها لذا تحصل عليه من مصادر أخرى كالتطفل على غيرها من النباتات  الخضراء التي تحصل على غذائها بعملية البناء الضوئي.

أكمل القراءة

أعتقد أن الغالبية العظمى من الناس يعلمون أن عملية التركيب الضوئي (البناء الضوئي) هي: العملية التي يقوم من خلالها النبات بتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية، وبالتالي إنتاج الأوكسجين بدءًا من الماء و ثاني أوكسيد الكربون والمعادن وذلك بمساعدة الكلوروفيل؛ لذلك فالنباتات التي لا تحوي الكلوروفيل، لا تصنع غذائها بنفسها، فهناك ما يقارب الـ 3000 نوعٍ من النباتات حول العالم، لا تعتمد على عملية البناء الضوئي، بل تتطفل على كائنات أخرى مثل الفطور.

تحتوي هذه النباتات على البلاستيدات الخضراء، لكن لا يوجد ضمنها الكلوروفيل؛ لذلك تعتمد على طرقٍ أخرى، فمثلًا تلعب الفطور دورًا مهمًا في تقديم الغذاء لهذه النباتات، وذلك من خلال غزو الخيوط الفطرية لجذورها المرتبطة بها للحصول على مصدر للكربون مثل السكريات؛ بالمقابل فإن الفطر يقوم بتزويد النباتات بالمغذيات اللازمة، ولكن هناك بعض النباتات مثل الغليون الهندي (Indian pipe) لا تقدم للفطر أيّ شيء بالمقابل و بذلك تعد متطفلة على تلك الفطور.

الأمر الذي قد لا تعلمه كما الكثيرين هو وجود أصبغةٍ أخرى في النبات غير الكلوروفيل تساعد بعض أنواع النباتات على إجراء عملية البناء الضوئي، مثل القيقب الكفي (Japanese maple)؛ فهي تمتص مختلف الموجات الضوئية (بخلاف الكلوروفيل)، لكنها أقل كفاءة في ظروف الإضاءة المنخفضة بالمقارنة مع النباتات الخضراء، أما في ظروف الإضاءة القوية (في منتصف النهار) فلا يوجد فرق بين البناء الضوئي مع صبغة الكلوروفيل أو بدونها.

 

أكمل القراءة

هل لديك إجابة على "كيف تتم عملية البناء الضوئي بدون صبغة الكلوروفيل"؟