أهمية عملية البناء الضوئي
فيما يأتي تفصيل لأهمية البناء الضوئي للكائنات الحية على كوكب الأرض:
أهمية البناء الضوئي في توازن الغازات
تكمن أهمية البناء الضوئي بكونه المصدر الأساسي في توفير الأكسجين في الغلاف الجوي، والذي تحتاجه معظم الكائنات الحية للبقاء على قيد الحياة.
إذ يستخدم النبات في عملية البناء الضوئي ثاني أكسيد الكربون الذي تنفثه الحيوانات والبشر جنبًا إلى جنب مع الماء والطاقة الشمسية لإنتاج الطعام الذي يحتاجه، وبالمقابل يطلق الأكسجين في الغلاف الجوي لتستخدمه باقي الكائنات الحية في عملية التنفس الخلوي .
ولذلك فإنّه إلى جانب أنّ البناء الضوئي يشكل علاقة تكافلية بين الكائنات الحية جميعها، فإنه يوازن بين نسبة الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
أهمية البناء الضوئي للنباتات
يعدّ النبات كائن ذاتي التغذية؛ أي أنه يعتمد على نفسه في توفير غذائه، ويحصل ذلك من خلال عملية البناء الضوئي الذي يستخدم فيها النبات الماء، والطاقة الشمسية، و ثاني أكسيد الكربون لإنتاج الطاقة.
أهمية البناء الضوئي للبشر والحيوانات
إلى جانب أهمية البناء الضوئي في توفير الغذاء للنباتات، فإنه مهم أيضًا في توفير الغذاء لباقي الكائنات الحية؛ فالنباتات الخضراء هي المنتج الرئيسي للغذاء في النظام البيئي، وتعتمد عليها جميع الكائنات الحية الأخرى بصورة مباشرة أو غير مباشرة في غذائها، فإن توقف البناء الضوئي سيقل الطعام والمواد العضوية الأخرى على الأرض.
كيف يحدث البناء الضوئي؟
تبدأ العملية بامتصاص النبات الماء (H2O) من التربة من خلال الجذور، وامتصاص ثاني أكسيد الكربون (CO2) من الهواء من خلال ثقوب صغيرة في أوراق النبات وأزهاره، والطاقة الضوئية من الشمس، لصنع الجلوكوز ، ويحدث ذلك بفعل تكسير جزيئات ثاني أكسيد الكربون والماء خلال تفاعل كيميائي تُحدثه الطاقة الضوئية.
ثم يعاد تنظيم هذه الجزيئات لتكوين الجلوكوز وغاز الأكسجين، ويتحطم الجلوكوز بواسطة الميتوكوندريا إلى طاقة يمكن استخدامها لنمو النبات وإصلاح الضرر في أجزائه، بينما يُطلَق الأكسجين إلى الغلاف الجوي من خلال نفس الثقوب الصغيرة التي يدخل من خلالها ثاني أكسيد الكربون.
ويمكن تمثيل العملية من خلال المعادلة:
6CO2 12H2O Light Energy → C6H12O6 6O2 6H2O
أنواع البناء الضوئي
ينقسم البناء الضوئي إلى نوعين رئيسيين، وهما كالآتي:
البناء الضوئي المؤكسد
وهو الأكثر شيوعًا، وسُمي بهذا الاسم لأنّه يُطلق فيه الأكسجين كمنتج ثانوي، ويحدث في النباتات والطحالب والبكتيريا الزرقاء.
وتنقل فيه الطاقة الضوئية الإلكترونات من الماء الذي تمتصه جذور النبات إلى ثاني أكسيد الكربون لإنتاج الكربوهيدرات، وأثناء ذلك يقل ثاني أكسيد الكربون أو يستقبل إلكترونات، ولذلك يتأكسد الماء بفعل فقده للإلكترونات، وينتج عن ذلك الكربوهيدرات إلى جانب الأكسجين.
البناء الضوئي غير المؤكسد
سُمي بهذا الاسم لعدم إطلاق الأكسجين من خلاله، ويحدث عادةً في بعض أنواع البكتيريا مثل؛ بكتيريا الكبريت الخضراء، والبكتيريا البنفسجية ذات التغذية الضوئية، ويستخدم البناء الضوئي غير المؤكسد مانحين للإلكترونات غير الماء، فلا ينتج الأكسجين.
