تتحول الطاقة الضوئية الى طاقة كيميائية خلال عملية ضوء الشمس نرحب بكم زوارنا الكرام الى موقع دروب تايمز الذي يقدم لكم جميع مايدور في عالمنا الان وكل مايتم تداوله على منصات السوشيال ميديا ونتعرف وإياكم اليوم على بعض المعلومات حول تتحول الطاقة الضوئية الى طاقة كيميائية خلال عملية ضوء الشمس الذي يبحث الكثير عنه.
ومع ذلك ، فإن هذه السمات معقدة بطبيعتها ، وقد اتضح أن عملية إجراء تغييرات على نباتات المحاصيل من خلال الهندسة الوراثية أكثر تعقيدًا مما كان متوقعًا. في المستقبل ، قد تؤدي مثل هذه الهندسة الوراثية إلى تحسينات في عملية التمثيل الضوئي ، ولكن بحلول العقود الأولى من القرن الحادي والعشرين ، كان عليها أن تثبت أنها يمكن أن تزيد بشكل كبير من غلة المحاصيل. ومن المجالات الأخرى المثيرة للاهتمام في دراسة التمثيل الضوئي اكتشاف بعض الحيوانات القادرة على تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية. سبيكة البحر الأخضر الزمردي اللون ( إليسيا كلوروتيكا) ، على سبيل المثال ، يكتسب الجينات والبلاستيدات الخضراء من فوشريا ليتوريا وهو طحالب يستهلكه ، مما يعطيها قدرة محدودة على إنتاج الكلوروفيل. عندما يتم استيعاب ما يكفي من البلاستيدات الخضراء ، قد تتخلى الدودة البزاقة عن تناول الطعام. ال البازلا المن Acyrthosiphon pisum) يمكن تسخير الضوء لتصنيع مركب أدينوسين ثلاثي الفوسفات الغني بالطاقة (ATP) ؛ لقد تم ربط هذه القدرة بتصنيع المنحدر من أصباغ الكاروتينات.
العوامل المؤثرة في البناء الضوئي، الطاقة الضوئية، الحرارة، ثاني أكسيد الكربون، عنصر الماء، تشريح النبات الداخلي. دوة البناء الضوئي، تفاعل ضوئي يعتمد كليًا على وجود الضوء، وتفاعل الظلام تستغل العوامل المخزنة نهارًا لتوظيفها خلال ساعات الليل. حدوث عملية البناء الضوئي تحتاج النباتات لعملية البناء الضوئي بشدة، وذلك تأكيدًا لاستمرارية حياتها، وتاليًا خطوات حدوث هذه العملية الهامة [3]: وصول الطاقة الضوئية لحزمةٍ من الخلايا النباتية المتقاربة في البلاستيدات الخضراء. اصطدام الفوتونات بالكترونات الكلوروفيل فور وصول الفوتونات الضوئية إلى الكلوروفيل. تهيّج الإلكترون وحركة لا متناهية، فيغادر مدارة الأصلي مما يجعله غير ثابت؛ فيعاود أدراجه إلى مداره. إطلاق الطاقة المكتسبة من الإلكترون خلال عودته لمداره، وقد تكون على هيئة ضوء أو حرارة. التوجه للاحتفاظ بالطاقة الكيميائية داخل المركبات العضوية الثرية بالطاقة، تحديدًا الأدينوسين ثلاثي الفوسفات. انتقال جزء من الطاقة الإلكترونية بواسطة جزيئات ذات طاقة منخفضة، استعدادًا لإطلاق جزيء ذو طاقة مرتفعة؛ وبالتالي إنتاج مركبات مرتفعة الطاقة هي NADPH, ATP. تحويل أحد أجزاء الطاقة المنبثقة من الإلكترونات واستغلالها ضمن شطر جزيئات الماء، لتصبح أيونات أكسجين وأيونات هيدروجين.
يتم نقل هذه الطاقة الكيميائية إلى الحيوانات التي تأكل النباتات وكذلك الكائنات الحية الأخرى التي تقوم بعملية البناء الضوئي، وإلى الحيوانات التي تأكل الحيوانات الأخرى (انظر السلسلة الغذائية). يتم إطلاق الأكسجين الناتج من عملية البناء الضوئي في الغلاف الجوي في حالة الكائنات البرية، أما في حالة الكائنات المائية، فيكون إطلاق الأكسجين في بيئتها المائية وتستخدمه الكائنات الحية للتنفس الخلوي. يُعدُّ البناء الضوئي ذو أهمية بالغة جدًا للحياة على الأرض، إذ يؤدي دورًا مباشر وغير مباشر في الطعام الذي نتناوله والهواء الذي نتنفس، وفي حال غياب البناء الضوئي لن تتجدد الإمدادات الغذائية الأساسية للأرض. وفي ندرة الطعام تختفي معظم الكائنات الحية ويصبح الكوكب خاليًا من الأكسجين. (انظر أيضا النظام البيئي). معادلة البناء الضوئي: يحدث البناء الضوئي عن طريق الطاقة الضوئية من الشمس التي تُسبب سلسلة من التفاعلات الكيميائية بين ثاني أكسيد الكربون والماء، مكونة الجلوكوز (السكر البسيط) والأكسجين كنواتج نهائية للبناء الضوئي. يمكن التعبير عن العملية الشاملة على النحو التالي: ثاني أكسيد الكربون + ماء + طاقة ضوئية ← غلوكوز + أكسجين يتطلب التفاعل وجود مادة اليخضور (الكلوروفيل)، وهو مادة صبغية خضراء توجد في جميع الكائنات الحية التي يمكن أن تخضع لعملية البناء الضوئي.
التفاعل الضوئي: تحتوي جميع الكائنات التي تخضع للبناء الضوئي، باستثناء مجموعة صغيرة من البكتيريا، على أشكال مختلفة من اليخضور، وهو أمر بالغ الأهمية في نقل الطاقة من الضوء إلى المركبات الكيميائية. وقد تؤدي أصباغ أخرى أيضًا دورًا في عملية النقل هذه وفقًا لنوع الكائن الحي. ويقوم النبات بتجميع الضوء لعملية البناء الضوئي من الطيف المرئي للضوء، وتمتص الأصباغ المختلفة الضوء من نطاق معين داخل هذا الطيف. التحلل الضوئي: يتم خلال تفاعل الضوء امتصاص أو التقاط الطاقة الضوئية الواردة بواسطة أصباغ اليخضور في الخلية ويخضع كل فوتون أو "جسيم" من الضوء لعملية تسمى فصل الشحنات الحرة. في هذه العملية يتم فصل الإلكترون عن جزيء اليخضور ويتم تمريره بطاقة أعلى إلى جزيء حامل، وبالتالي يتم تحويل طاقة الفوتون إلى طاقة كيميائية. يتم استبدال الإلكترونات التي فقدتها جزيئات اليخضور بإلكترونات تنفصل عن الماء. تُدعى هذه العملية بعملية التحلل الضوئي، والتي تشكل الأكسجين كمنتج نفايات. التفاعل اللاضوئي: يتم أثناء هذا التفاعل تكوين السكريات باستخدام ثاني أكسيد الكربون ونواتج التفاعلات المعتمدة على الضوء والعديد من المواد الكيميائية الأخرى الموجودة في النبات فيما يُسمى بـ"دورة كالفين".
تستطيع النباتات تحويل الطاقة الضوئية إلى كيميائية خلال عملية ، تحدث في الكائنات الحية عامةً عددًا من العمليات الحيوية، ويذلك يشمل البكتيريا الزرقاء والنباتات الخضراء عامةً، حيث تسهم الكلورويلاست والصانعات الخضراء بالقيام بعمليةٍ حيوية هامة جدًا في حياة النبات، وتوصف أحيانًا بأنها بسيطة للغاية؛ إلا أنها تمر بخطواتٍ قد تكون معقدة تهدف في نهاية المطاف لجعل النبات مزودًا بالغذاء اللازم له لتستمر حياته. العمليات الحيوية يسلط علم فسيولوجيا النبات الضوء على تشريح أجزاء النبات ودراسة وظائفها عن قُرب، حيث يؤدي كل جزء مهمة معينة تكفل استمرار حياة النبتة، وذلك بالاعتماد على العمليات الحيوية القادرة على تعزيز نمو النبات وتكاثره، وتحديد ماهية الاستجابة لمؤثرات العالم الخارجي، إذ تتجه النباتات عادةً لاستقطاب المواد من البيئة المحيطة كلأرض والهواء؛ وذلك لتحويلها لغذاءٍ يدعهما في النمو والعيش، ويدرج تحت قائمة العمليات الحيوية النباتية كل من النتح، التنفس، الاستجابة للمؤثرات، الانتحاء الأرضي وغيرها، لكن تستطيع النباتات تحويل الطاقة الضوئية إلى كيميائية خلال عملية محددة سيتم التعرف عليها تاليًا [1].
أما تكنولوجيا تحويل الهيدروجين إلى أمونيا ففى مقدمتها ألمانيا وأمريكا، وجميع وحدات إنتاج الأمونيا بمصر تعمل برخصة شركة أودا الألمانية ومتواجدة بشركات أبوقير واليكس فيرت وحلوان وموبكو.