البناء الضوئي، والتي تُعرف أيضًا بكيمياء الخلية الخضراء، هي العميلة الحيوية التي تستغلها النباتات للحصول على غذائها وتوفير الأوكسجين لنا. إنها عملية معقدة تبدأ بتحويل مواد بسيطة مثل ثاني أكسيد الكربون والماء والمواد العضوية الأخرى باستخدام ضوء الشمس كمصدر للطاقة.
مراحل البناء الضوئي
يمكن تقسيم هذه العملية إلى خطوات أساسية:
1. امتصاص غاز ثاني أكسيد الكربون والماء
تنفتح فتحة صغيرة في ورق الشجر تسمى "الإستومات"، مما يسمح لغاز ثاني أكسيد الكربون بدخول خلايا النبات. وفي الوقت نفسه، تقوم جذور النبات بامتصاص الماء وبعض المعادن الهامة من التربة.
2. الاستفادة من الطاقة الضوئية
بعد ذلك، يستخدم النبات الطاقة المنبعثة من ضوء الشمس (خاصة الطيف المرئي والأشعة فوق البنفسجية) في عملية تعرف باسم الفوتوسنتيز. هذا التحويل للطاقة يحفز مجموعة من التفاعلات البيوكيميائية داخل حبات الكلوروفيل الموجودة في صفائح الخلايا النباتية.
3. تصنيع الجلوكوز والأكسجين
ناتج هذه العملية هو إنتاج الجلوكوز - مصدر أساسي للغذاء للنبات - بالإضافة إلى الأكسجين الذي يُطلق مرة أخرى إلى الغلاف الجوي عبر الفتحات نفسها التي دخل بها ثاني أكسيد الكربون.
4. تخزين الجلوكوز وإعادة استخدامه
يستطيع النبات حفظ بعض الجلوكوز الزائد داخل نسيجه لاستعماله لاحقا عندما تكون الضوء غير متوفرة كما يحدث أثناء الليل مثلاً، وقد يخزن أيضا في شكل نشا مخزن أو حتى يؤدي دور مركز غذاء في الثمار.
العوامل المؤثرة في البناء الضوئي
هنالك عدة عوامل خارجية تلعب دوراً هاماً في كفاءة العملية:
* الضوء: تحتاج العملية لكمية معينة من الإشعاع الشمسي؛ أكثر كثافة تعني سرعة أعلى ولكن ذات حدود قصوى بعدها قد تضرِ بالنبات.
* تركيز ثاني أكسيد الكربون: زيادة التركيز ضمن الحدود الطبيعية يعني ارتفاع معدلات بناء الجلوكوز.
* الحرارة: درجة حرارتها معتدلة تساعد أيضاً على رفع معدل التصنيع ولكن زيادات كبيرة جداً قد تلحق ضررا بالإنزيمات المساعدة لهذه العملية.
هذه العملية ليست فقط مهمة لبقاء الأنواع النباتية بل هي أساس النظام الغذائي للأرض لأنه بدونها لن يكون هناك أغذية حيوانية ولا بشرية مباشرة وغير مباشرة نظرا لدورها المركزي في الدورة البيولوجية للأرض.
