العوامل المؤثرة في عملية البناء الضوئي

1. الماء

س: ماذا يحدث عندما يقل الماء في معدلات البناء الضوئي؟

1. تقل كمية نقل الهيدروجين في تفاعلات الظلام (تفاعلات كالفن)، مما يؤدي إلى ضعف في عملية البناء الضوئي.
2. نقص الماء يؤدي إلى تقليص الفجوات، مما يحد من انتقال ثاني أوكسيد الكربون إلى الأوراق.
3. قلة الماء تسبب انكماش الورقة، فيتأثر نسيجها وتقل كمية البلاستيدات الخضراء، مما ينعكس سلبًا على التفاعل الضوئي.

2. ثاني أوكسيد الكربون (CO₂)

س: ما هو المصدر الرئيس لغاز ثاني أوكسيد الكربون في الجو؟ ج:

1. ناتج من تنفس الهواء.
2. احتراق المواد العضوية.
3. عوادم المصانع والسيارات.

س: يعد CO₂ عاملًا محددًا في عملية البناء الضوئي، لماذا؟ ج: لأن تركيزه في الهواء يعادل فقط 0.03–0.05%، وهو تركيز منخفض.

⭐ زيادة تركيز CO₂ تؤدي إلى زيادة في معدلات البناء الضوئي حتى حد معين.

3. الضوء

• الضوء هو المصدر الأساسي للطاقة المستخدمة في عملية البناء الضوئي.
• النباتات تختلف في استجابتها لشدة الضوء؛ فبعضها يحتاج إلى ضوء قوي وبعضها إلى ضوء خافت.

س: كيف تؤثر شدة الضوء على عملية البناء الضوئي؟ ج: زيادة شدة الضوء تؤدي إلى زيادة معدل البناء الضوئي حتى حد معين، بعدها يثبت المعدل.

س: لماذا تكون معدلات البناء الضوئي أعلى في أوراق تقع في قمة السيقان؟ ج: لأنها تتعرض لكمية ضوء أكبر مقارنة بالأوراق الأخرى.

س: ما هي الأطوال الموجية التي تستفيد منها النباتات؟ ج:

• النباتات تستخدم الضوء المرئي، وخاصة اللونين الأحمر والأزرق.
• الضوء الأخضر لا يُمتص، بل ينعكس، لذا تظهر الأوراق خضراء.

4. درجة الحرارة

س: ما دور درجة الحرارة في البناء الضوئي؟ ج: تؤثر على سرعة التفاعلات الكيميائية، وكل تفاعل له درجة حرارة مثلى.

س: ماذا تتوقع عند ارتفاع درجة الحرارة عن الحد الأمثل؟ ج:

• عند تجاوز درجة الحرارة الحد الأمثل (30–35 مْ)، يقل معدل البناء.
• في المناطق الباردة، النباتات قد تتوقف عن البناء عند انخفاض الحرارة.

درجة الحرارة المثلى: تتراوح بين 25–30 مْ.

5. الأملاح المعدنية

س: ما المقصود بالأملاح المعدنية؟ ج: هي عناصر مثل الحديد والمغنيسيوم، تدخل في تركيب أنزيمات وأصباغ ضرورية للبناء الضوئي.

أمثلة:

• الحديد والمغنيسيوم: يدخلان في تركيب الكلوروفيل.
• الفسفور: يدخل في تركيب الـATP وهو مهم في نقل الطاقة.

6. التهوية

• تهوية التربة مهمة لتوفير الأوكسجين للجذور.
• قلة التهوية تؤدي إلى تراكم ثاني أوكسيد الكربون الضار في التربة.

س: كيف تؤثر التهوية على البناء الضوئي؟ ج: تؤثر على امتصاص الماء والأملاح وبالتالي على تفاعل البناء الضوئي.

7. الأمراض النباتية

• تسببها الفطريات والبكتيريا، وتؤثر في نشاط البلاستيدات الخضراء.
• تؤدي إلى تراجع معدلات البناء الضوئي.

8. العوامل الملوثة للجو

• مثل غازات المصانع، ودخان السيارات.
• تؤدي إلى تراكم الملوثات على سطح الأوراق، فتمنع دخول الضوء والغازات.

9. العوامل الداخلية في الورقة

س: ما هي العوامل الداخلية التي تؤثر في البناء الضوئي؟ ج:

1. سمك طبقة الكيوتكل.
2. عدد الثغور.
3. شكل الورقة.
4. كثافة الخلايا وتركيز الكلوروفيل.

علاقة الأوراق بعملية البناء الضوئي

س: ما العلاقة بين الأوراق والبناء الضوئي؟ ج: الأوراق تحتوي على البلاستيدات التي تتم فيها عملية البناء، وتدخل فيها CO₂ والماء عبر الثغور.

س: كيف يدخل CO₂ إلى الورقة؟ ج: عبر الثغور، ثم ينتشر إلى خلايا النسيج المتوسط.

س: ما هو الجزء الرئيسي المسؤول عن البناء الضوئي؟ ج: البلاستيدات الخضراء، خاصة في الخلايا العمادية.

البناء الكيميائي

• نوع آخر من بناء المواد العضوية دون الحاجة إلى ضوء.
• تقوم به بعض البكتيريا في التربة باستخدام طاقة ناتجة من تفاعلات كيميائية.

س: اذكر أنواع البكتيريا التي تقوم بالبناء الكيميائي؟

1. بكتيريا النتريت: تحول NH₃ إلى NO₂.
2. بكتيريا النترات: تحول NO₂ إلى NO₃.

معادلة توضيحية: $2NH_3 + 3O_2 \rightarrow 2NO_2 + 2H_2O + 2H$