المحتوى
التمثيل الضوئي هو العملية التي تستخدمها النباتات لصنع الطعام الذي تحتاجه للبقاء على قيد الحياة. تقوم العملية بتحويل الطاقة الشمسية إلى جلوكوز ، وهي طاقة كيميائية يمكن أن يخزنها المصنع حتى الحاجة. على عكس الكائنات الحية التي يجب أن تستهلك الكائنات الحية الأخرى في الغذاء ، فإن النباتات قادرة على تجميع إمدادات الغذاء الخاصة بها. بدون ثاني أكسيد الكربون والماء وأشعة الشمس والأصباغ ورقة ، لا يمكن أن يحدث التمثيل الضوئي.
ثاني أكسيد الكربون
ثاني أكسيد الكربون هو غاز عديم اللون يتم استنشاقه بواسطة الحيوانات ويصدر عن طريق تحلل الحيوانات والنباتات. تمتص النباتات ثاني أكسيد الكربون من خلال الفتحات المجهرية التي تسمى الثغور ، والتي توجد في البشرة أو في طبقة الأنسجة الخارجية للأوراق. تقوم سلسلة معقدة من التفاعلات الكيميائية داخل الأوراق بتحويل الغاز إلى سكر بسيط ، وهو الجلوكوز ، والذي يمكن أن يستخدمه المصنع على الفور لتزويد التمثيل الضوئي أو تخزينه ككربوهيدرات للبقاء على قيد الحياة خلال فصل الشتاء وتحقيق نمو جديد خلال فصل الربيع
ماء
الماء عامل اختزال للعديد من العمليات الكيميائية التي تحدث أثناء عملية التمثيل الضوئي. يساعد في تحطيم جزيئات ثاني أكسيد الكربون بحيث يمكن إعادة تجميع الذرات الناتجة في جزيئات السكر. تمتص جذور النباتات الماء وتنقله إلى الأوراق من خلال أنسجة متخصصة تسمى النسيج. أثناء عملية التمثيل الضوئي ، يتم دمج ستة جزيئات من الماء وستة جزيئات من ثاني أكسيد الكربون لصنع جزيء واحد من الجلوكوز وستة جزيئات من الأكسجين.
الضوء والأصباغ
هناك حاجة إلى الطاقة قبل أن يتحول ثاني أكسيد الكربون والماء إلى سكريات. هذه الطاقة تأتي من الفوتونات الموجودة في ضوء الشمس ، والتي تمتصها النباتات من خلال أصباغ مثل الكلوروفيل أو الكاروتينات. هذه الأصباغ ضرورية لتمكين عملية التقاط الطاقة النشطة ، مثل الضوء ، وتحويلها إلى شكل مخزّن من الطاقة يكون أكثر فائدة للنباتات. الكلوروفيل والكاروتينات تجعل الأوراق تبدو خضراء لأعيننا لأنها لا تمتص الضوء الأخضر والأصفر بنفس فعالية الألوان الأخرى في الطيف. يمر الضوء الأخضر عبر الأوراق أو ينعكس بها ، مما يعطي اللون الأخضر المألوف للنباتات.