لتركيب الضوئي: هو عملية تحدث في النباتات الخضراء, و الأعشاب البحريّة, و الطحالب. تستخدم النباتات في هذه العملية الطاقة المكتسبة (الشمسية) من الضوء لتحويل ثاني
أوكسيد الكربون و الماء إلى أوكسجين, و يساعدها على إمتصاص الضوء مادة اليخضور (الكلوروفيل) الموجودة في أوراق النباتات, و من ميزات عملية التركيب الضوئي أنها توفّر الأكسجين لكافة الكائنات الحية. إنها
بالفعل عملية معقدة تعكس عظمة الله في قدرته على خلق الأشياء بشكل مبدع.
ما يحدث في التركيب الضوئي هو أن ثاني أوكسيد الكربون يدخل من خلال المسامات الموجودة في الأوراق و يتّحد مع الماء و المواد الغذائية الأخرى الآتية من الجذور. و بمساعدة الطاقة الكيميائية, التي تلعب مادة
اليخضور دورا في تحويلها من مجرّد طاقة ضوئيّة, يتم تحويل المواد المتحدة إلى أوكسجين وسكراً بسيطاً. ويتم اطلاق الأكسجين الزائد إلى الهواء عبر ثغيرات أو مسامات الأوراق. و بعد أن يتحلّل السكّر في الماء
الآتي من الجذور عبر الأوعية, يقوم الماء بتوزيعه على أجزاء النبتة. وتوفر الطاقة والتغذية الناتجة عن التركيب الضوئي, كافة الطعام الذي يأكله الناس والحيوانات.
ينشأ أيضا عن عملية التركيب الضوئي ما يسمّى بالإنكليزية "fossil fuels" التي تتألف من الغاز الطبيعي, و الفحم الحجري, والبترول. تتشكّل هذه المواد من المركّبات العضويّة (بقايا الكائنات الحيّة) بعد أن
تكون خضعت لملايين السنين لعملية التركيب الضوئي. وهكذا نستنتج أن الأرض جميعا تعتمد بشكل أو بآخر على التركيب الضوئي كمصدر للغذاء, و الطاقة, و الأوكسجين
يمتص النبات الطاقة الضوئية من الشمس ويحولها إلى طاقة كيميائية في
عملية البناء الضوئى تخزن في صورة جزيئات عضوية معقدة غنية بالطاقة
· (التنفس في النبات ) ويقوم النبات بتحرير هذه الطاقة ليؤدى وظائفه
الحيوية في سلسلة من الخطوات لتفاعلات تتضمن تكسير روابط الكربون في
المادة العضوية
· تنفس هوائى عن طريق الأكسدة ( في وجود الأكسجين بصفة أساسية )
· تنفس لاهوائى في غياب الأكسجين
التنفس الهوائى في النبات
· تتنفس غالبية النباتات تنفس هوائى أى أن خلاياها تحتاج الأكسجين لتحرير الطاقة من المادة الغذائية العضوية
· كل خلية حية في النباتات تكون على اتصال بالبيئة الخارجية مما يسهل كثيراً من إنجاز عملية تبادل الغازات في التنفس
· أى أن غاز الأكسجين ينتشر داخل الخلية بينما ينتشر غاز CO2 خارج الخلية
طرق دخول الأكسجين
في النباتات الوعائية معقدة البناء يصل الأكسجين إلى الخلايا بطرق مختلفة
1- فعند فتح ثغور الأوراق يدخل الهواء إلى الغرف الهوائية ومنها إلى الغرف الهوائية ومنها إلى المسافات البينية
2-أو يذوب مع ماء التربة خلال ممرات اللحاء ويصل إلى أنسجة الساق والجذر
3- خلال عديسات الساق أو آية تشققات في القلف
4- الأكسجين الناتج من عملية البناء الضوئى
طرق خروج غاز CO2
1-في النباتات البسيطة ينتشر مباشرة من خلال الخلايا المعرضة للهواء أو التربة
2- في النباتات الراقية ( الخلايا في عمق النبات ) تمرر غاز CO2الى
الثغر فالجو الخارجى وجزء من غاز CO2 الناتج من التنفس يستخدم في البناء
الضوئى
· أى أن تبادل الغازات (التنفس) يتم بطريقة مباشرة لأن أغلب الأنسجة
الحية تكون على اتصال مباشر بالبيئة الخارجية وبانتشار الغازات من والى
خلايا العمق وبكمية محدودة عن طريق الخشب واللحاء
تجربة لإيضاح انطلاق ثانى أكسيد الكربون خلال التنفس الهوائى
(أ)الأجزاء الغير خضراء (البذور) 1- نضع محلول هيدروكسيد البوتاسيوم في
كأس وندخل بذور جافة في معوجة ونغمر طرف ساقها في محلول KOH 2- نضع محلول
ملح طعام في كأس أخرى وندخل بذور منقوعة في الماء (نابتة) في معوجة أخرى
ونغمر طرفها في محلول ملح الطعام NaCl في الكأس
3- نضع محلول هيدروكسيد البوتاسيوم
KOH في كأس ثالثة ونضع بذور
منقوعة في الماء(نابتة) في معوجة ثالثة ونغمر طرف المعوجة في محلول KOH ونتركهما فترة من الوقت
المشاهدة :- لا يحدث تغير في الأنبوبتين 1و2 . أما في الأنبوبة 3 يرتفع محلول KOH في ساق المعوجة
النتيجة :- (الاستنتاج)
في [1]البذور الجافة لا تتنفس بنشاط فلا يحدث تغير في هذه الظروف
في [2]البذور نابتة وهى في حالة نمو وإنبات يتطلب أن تتنفس بنشاط لتحصل
على ما يلزمها من طاقة - فتمتص الأكسجين من الهواء المحيط وينطلق CO2
مقداره مساو للأكسجين الممتص بدليل عدم ظهور أي تغير في حجم الهواء داخل
المعوجة و CO2لا يذوب في محلول ملح الطعام (أى أن مكونات هواء المعوجة
تغيرت ولكن حجمة ثابت )
في[3]البذور النابتة ينشط تنفسها وينطلق غاز CO2 بمقدار مساو للأكسجين
ولأن CO2 يذوب في محلول KOH لذلك يندفع محلول KOH في ساق المعوجة
- أى ينطلق غاز ثانى أكسيد الكربون ( CO2 ) من عملية التنفس [في البذور ] غير الخضراء
وبمقارنة الحالات الثلاث نستنتج أن :-
1- البذور الجافة لا ينشط تنفسها
2- البذور النابتة نشطة التنفس ويبقى حجم الهواء ثابتاً لأن CO2 الناتج = حجم O2 الممتص
3- تنفس البذور النابتة (أجزاء غير خضراء) ينطلق منها CO2
1
