التركيب الضوئي

التركيب الضوئيّ، أو التخليق، أو التمثيل، أو البناء الضوئيّ هي عملية كيميائيّة معقدة تحصلُ داخل خلايا البكتيريا الخضراء والبكتيريا الزرقاء، أو كما يُطلق عليها اسم “الكلوروبلاست” في كلٍّ من النباتات والطحالب، حيث يتمُّ في هذه العملية تحويلُ طاقة الضوء الصادرة من الشمس من طاقة كهرومغناطيسيّة على هيئة فوتونات إلى طاقة كيميائية تُخزّنُ في روابط سكر الجلوكوز، وذلك حسب المعادلة التالية:
“6CO2 6H2O light chloroplasts = C6H12O6 6O2”.

ناتج معادلة التركيب الضوئي

أكسجين، حيث إنّ كلّ جزيئة من ثاني أكسيد الكربون موجودة في المعادلة يقابلُها جزيئة أخرى من الأكسجين نتيجةَ التفاعل.
مركبات سكريّات تحتوي على طاقة كبيرة وعالية.

بالرغم من بساطةِ تلك المعادلة، إلاّ أنّها تحدث ضمن خطوات معقّدة، حيث تمّر في دورتين، وهما كما يلي:

تفاعلات ضوء (Light reactions): وهي عبارة عن تفاعلاتٍ تعتمدُ في عملِها على تواجد الضوء.
تفاعلات ظلام (Dark reactions) أو كما تسمّى بتفاعلات دورة كالفن: وهي عبارة عن تفاعلات تقوم بالعمل في الّليل وفي الظلام، بحيث تَستغل المنتجات في النهار التي أنتِجتْ في الضوء. سميّت هذه التفاعلات بهذا الاسم نسبةً إلى مكتشفها كالفن.

مبدأ عملية التركيب الضوئي

تبدأ عمليّة التركيب الضوئي بسقوطِ  ضوء أشعّة الشمس على مجموعة من خلايا النبات المتجاورة، لتؤلّف نظاماً ضوئيّاً داخل البلاستيدات الخضراء، فعندما تسقطُ فوتونات ضوءِ الشمس على جزيئة الكلوروفيل يصطدمُ هذا الفوتون بإحدى إلكترونات الكلوروفيل، فيتهيّج الإلكترون  ويقفز خارج مداره الأصليّ، وهذه الحالة ليست ثابتة فيعود إلى مداره الأصليّ خلال ما يُقاربُ جزءاً من الثانية، وخلال عودته يُطلق الطاقة التي اكتسبها، فقد تكون على شكل ضوء، أو حرارة، أو فلورة.

العوامل المؤثرة في التركيب الضوئي

يتأثّر معدل البناء الضوئيّ بعواملَ عديدة، داخليّة تتعلق بالنبات، وخارجيّة تتعلق بالبيئة. وهي كما يلي.

عوامل داخليّة:

تركيبة ورقة النبتة: ويتضمّنُ ذلك سمك القشيرة والبشرة فيها، ووجود أوبار على سطح الورقة، بالإضافة لتركيبة النسيج المتوسّط، ومكان الجسيمات، وتوزيع المسام وحجمها.
ناتج التركيب الضوئيّ: عندما يزيدُ تركيز ناتج التركيب الضوئيّ في الخلايا الخضراء ينخفّض معدل العملية خصوصاً إذا كان انتقال النواتج بطيئاً.
حالة المادة الحيّة البروتوبلازم والإنزيمات خصوصاً جفاف البروتوبلازم واضطرابات عمل الإنزيمات.

عوامل خارجية: تتضمّن هذه العوامل كلاًّ من: شدّة الضوء، والحرارة، والتركيز في ثنائي أكسيد الكربون، والماء، والعناصر المعدنيّة، بالإضافة لأيّ عامل يؤثّرُ بعمليّة التركيب الضوئيّ، أو يتأثّر بأيّ عامل من العوامل الأخرى.