التركيب الضوئي

التركيب الضوئي عملية إنتاج الطعام التي تحدث في النباتات الخضراء وهي الوظيفة الأساسية لأوارق النباتات. تستخدم النباتات الخضراء الطاقة من الضوء، لتركيب ثاني أكسيد الكربون مع الماء، لصنع السكر، والمركبات الكيميائية الأخرى. وكل طعامنا يأتي من هذا النشاط الهام المتمثل في تحويل الطاقة في النباتات الخضراء. وفي هذه العملية يتم تحويل طاقة الضوء إلى طاقة كيميائية تخزن في الطعام الذي تنتجه النباتات الخضراء. وتأكل الحيوانات النباتات، ونأكل نحن المنتجات الحيوانية وكذلك النباتات.

يمتص خِضَابْ أخضر يسمى اليَخضُوْر (الكلوروفيل) الضوء المستخدم في التركيب الضوئي. وتحتوي كل خلية إنتاج طعام في ورقة النبات على اليَخضُوْر في جسيمات صغيرة تسمى حبيبات اليَخضُوْر. وفي حبيبات اليَخضُوْر تتسبب طاقة الضوء في تفتيت الماء المسحوب من التربة وتحويله إلى هيدروجين وأكسجين في سلسلة من الخطوات المعقدة. ويمتزج الهيدروجين مع ثاني أكسيد الكربون الموجود في الهواء، مكونين سكراً بسيطاً. ويتم إطلاق الأكسجين من جزئيات الماء أثناء العملية. ومن السكر، بالإضافة إلى النيتروجين، والكبريت، والفوسفور، من التربة، يمكن للنباتات الخضراء أن تُنتج النشا، والدهن، والبروتين، والفيتامينات، ومركبات معقدة أخرى ضرورية للحياة. ويوفر التركيب الضوئي الطاقة الكيميائية المطلوبة لإنتاج هذه المركبات.

وهناك أنواع من البكتيريا والطحالب يمكنها أن تحفظ طاقة الضوء وتستعملها لصنع الطعام. تحتوي بكتيريا التركيب الضوئي، على سبيل المثال، على اليخضور في جسيمات دقيقة تسمى الخلايا الملونة. وفي هذه الخلايا تتحد مركبات غير الماء بثاني أكسيد الكربون لتكوّن سكرًا. ولا ينطلق عن هذا غاز الأكسجين.

وتحوِّل النباتات الخضراء ثاني أكسيد الكربون والماء إلى غذاء وأكسجين. و"تحرق" النباتات والحيوانات الطعام بتوحيده مع الأكسجين لإطلاق الطاقة للنمو وغيره من النشاطات. هذه العملية التي تدعى التنفس، هي عكس التركيب الضوئي. فالأكسجين يُستهلك، وينتج ثاني أكسيد الكربون والماء. ثم تستخدم النباتات ثاني أكسيد الكربون مع الماء لإعطائنا طعامًا أكثر وأكسجين. وتحافظ دورة عملية التركيب الضوئي والتنفس على التوازن الطبيعي في الأرض لثاني أكسيد الكربون والأكسجين.