يتكون كاحد النواتج الثانوي للتفاعلات الضوئية من البناء الضوئي. الإجابة الصحيحة هي : الاكسجين.
الأكسجين: ناتج ثانوي أساسي للتفاعلات الضوئية للبناء الضوئي
يُعد البناء الضوئي العملية الأساسية التي تقوم بها النباتات والطحالب وبعض أنواع البكتيريا والتي تحول فيها ثاني أكسيد الكربون والماء، المعتمدين على طاقة الشمس، إلى جلوكوز والأكسجين. ويعتبر الأكسجين أحد النواتج الثانوية الرئيسية للتفاعلات الضوئية للبناء الضوئي، وهو ضروري للحياة على الأرض.
مراحل التفاعلات الضوئية للبناء الضوئي
تحدث التفاعلات الضوئية للبناء الضوئي في أغشية الثايلاكويد في البلاستيدات الخضراء. وتنقسم إلى مرحلتين رئيسيتين:
1. تفاعلات امتصاص الضوء
– تمتص صبغات الكلوروفيل طاقة الضوء.
– تُنقل الطاقة إلى الإلكترونات، مما يؤدي إلى تحفيزها.
– تُستخدم الإلكترونات المحفزة لإنتاج جزيئات ATP وNADPH.
2. سلسلة نقل الإلكترونات
– تنتقل الإلكترونات على طول سلسلة من ناقلات الإلكترون.
– يُستخدم التدرج الكهروكيميائي الناتج لدفع تخليق ATP من ADP.
– تُستخدم البروتونات التي يتم ضخها عبر الغشاء لإنتاج جزيء الأكسجين.
إنتاج الأكسجين
يُنتج الأكسجين في المرحلة الثانية من التفاعلات الضوئية، وتحديداً من خلال عملية تسمى انحلال الماء. وتتضمن هذه العملية الخطوات التالية:
1. انحلال الماء
– يُحصل على البروتونات والإلكترونات من جزيئات الماء.
– تُستخدم البروتونات لإنتاج جزيء ATP.
– تُستخدم الإلكترونات لتقليل الأكسجين الجوي لإنتاج جزيء الأكسجين.
2. تكوين الأكسجين
– تتحد أربع إلكترونات وأربع بروتونات لإنتاج جزيئين من الماء.
– تتحد جزيئين من الماء مع جزيء أكسجين لإنتاج جزيء واحد من الأكسجين.
3. إطلاق الأكسجين
– يُطلق جزيء الأكسجين الناتج إلى الغلاف الجوي.
دور الأكسجين
يعتبر الأكسجين ضروريًا لكافة أشكال الحياة الهوائية، بما في ذلك:
1. التنفس الخلوي
– يُستخدم الأكسجين كمستقبل إلكترون نهائي في التنفس الخلوي، مما يؤدي إلى إنتاج الطاقة.
2. تكوين طبقة الأوزون
– يتفاعل الأكسجين في الغلاف الجوي العلوي مع الأشعة فوق البنفسجية لتكوين طبقة الأوزون، والتي تحمي الكائنات الحية من الأشعة الضارة.
3. تكوين أكسيد النيتريك
– يتفاعل الأكسجين مع أكسيد النيتريك في الدم لإنتاج أكسيد النيتريك، وهو جزيء له دور حيوي في تنظيم ضغط الدم.
4. تشكيل الصدأ
– يتفاعل الأكسجين مع الحديد لإنتاج الصدأ، وهو أكسيد الحديد (III).
5. تكوين الحرائق
– يُساعد الأكسجين في دعم الحرائق عن طريق توفير الأكسجين اللازم للاحتراق.
الآثار البيئية لإنتاج الأكسجين
يلعب إنتاج الأكسجين في التفاعلات الضوئية للبناء الضوئي دورًا حاسمًا في التوازن البيئي للأرض من خلال:
1. تنظيم الغلاف الجوي
– يُعد الأكسجين مكونًا رئيسيًا للغلاف الجوي للأرض، ويساهم في تنظيم درجة حرارة الكوكب وتوفير الحماية من الأشعة الضارة.
2. دعم الحياة البحرية
– يُذاب الأكسجين في الماء، وهو أمر ضروري لحياة الكائنات البحرية والمائية.
3. مكافحة تغير المناخ
– تساعد النباتات على إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي من خلال البناء الضوئي، مما يساعد على مكافحة تغير المناخ.
يلعب الأكسجين، وهو ناتج ثانوي أساسي للتفاعلات الضوئية للبناء الضوئي، دورًا محوريًا في الحفاظ على الحياة على الأرض. فهو يُدعم التنفس الخلوي ويشكل طبقة الأوزون ويؤثر على العديد من العمليات البيئية. ومن خلال فهم إنتاج الأكسجين في البناء الضوئي، يمكننا تقدير الدور الحيوي الذي تلعبه النباتات في الحفاظ على توازن كوكبنا.