التركيب الضوئي هو العملية التي يتم فيها إنتاج الغذاء في النباتات والطحالب والكائنات الحية أحادية الخلية ذاتية التغذية. الأكسجين هو إحدى المواد الناتجة من العملية الضرورية لبقاء الحياة على الكرة الأرضية. تتكون عملية التركيب الضوئي من مرحلتين رئيسيتين: تبدأ بعملية يتعلق حصولها بتوفر الضوء ويتم خلالها إنتاج الطاقة والجسيمات المُختَزِلة اللازمة للقسم الثاني غير المتعلق بالضوء، والذي يتحول فيه ثنائي أكسيد الكربون إلى سكر. يصف المقطع التالي المرحلة التي تتعلق بالضوء.
 

تم إنتاج المقطع ضمن مشروع Virtual Cell  من قبل جامعة شمال داكوتا  في الولايات المتحدة الأمريكية. تمت ترجمته من قبل طاقم معهد دافيدسون أون لاين (للعربية - خالد مصالحة)

تُزوّد المرحلة المتعلقة بالضوء مواد الطاقة اللازمة للمرحلة الثانية غير المتعلقة بالضوء، أي لإنتاج السكر. هذه العملية تُذكّرنا إلى حد ما بعملية التنفس الخلوي الذي يحدث في الميتوكوندريا. يتم إنتاج الـ - ATP - عملة الطاقة في الخلية - عن طريق استخدام مَسقط تركيز لأيونات الهيدروجين، والذي يقوم بتشغيل الإنزيم ATP سينثاز ويؤدي به إلى إنتاج الـ ATP. يتكون خلال هذه العملية الجزيء المُختَزِل الهام NADPH. يستوعب النبات الماء وثنائي أكسيد الكربون والضوء لعملية التركيب الضوئي لإنتاج السكر وإطلاق الأكسجين، وذلك في عملية تجري في العضيّ المسمى كلوروبلاست. وفقا لنظرية التنظير الباطني

(Endosymbiotic theory)، فإن الكلوروبلاست كان قد تكوّن أصلاً عندما ابتلعت الخلايا القديمة خلايا التركيب ضوئي، ولكن بدلاً من أن تقوم بهضمها كوّنت معها علاقة تكافلية أدت إلى تطوير اعتماد متبادل بين المفترس والفريسة. تُوفّر الخلية المفترسة الحماية والمواد الخام للكلوروبلاست، وفي المقابل، تحصل منه على الطاقة والسكريات وإزالة ثنائي أكسيد الكربون. هناك شهادات علمية تدعم هذه النظرية. نظرية مشابهة تفسر كيفية تكون الميتوكوندريا في الخلية.

ترتبط عملية التركيب الضوئي بشكل مباشر بظاهرة الاحترار العالمي. يقوم الكلوروبلاست في عملية التركيب الضوئي بتحويل ستة جزيئات من ثنائي أكسيد الكربون إلى سُكّر، وبذلك تتم إزالة ستة جزيئات من ثنائي أكسيد الكربون من الغلاف الجوي مقابل تكوّن جزيء واحد من السكر. ثنائي أكسيد الكربون هو أحد غازات الدفيئة التي تؤدي إلى ظاهرة الاحترار العالمي، والنباتات هي إحدى الوسائل الأفضل لإزالة غازات الدفيئة. وللأسف الشديد، فإن المجمعات النباتية الأكبر في العالم - الغابات المطيرة الاستوائية في جنوب أمريكا وفي إفريقيا - تُقطع في أيامنا للأغراض الزراعية وكمواد خام دون النظر إلى النتائج.

لقد أصبحت النباتات أساس السلسلة الغذائية بسبب عملية التركيب الضوئي، وهي مصدر التغذية والطاقة لحيوانات كثيرة والتي تكون بدورها غذاءً لحيوانات أخرى. قد يؤدي إلحاق الضرر بالنباتات إلى هدم موائل طبيعية بأكملها نتيجة إزالة القاعدة العريضة للهرم الغذائي.

 

0 تعليقات