مدونة التربية و التعليم في الجزائر – دروس، فروض، نتائج امتحانات مدونة التربية والتعليم في الجزائر | تحضير الدروس، فروض واختبارات، نتائج البكالوريا وBEM، مسابقات التوظيف، والتوجيه المدرسي للطلاب وأولياء الأمور.
التمثيل الضوئي — تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية — السنة الثانية ثانوي (شعبة علوم تجريبية) — علوم الطبيعة والحياة — المنهاج الجزائري
التمثيل الضوئي (Photosynthèse) هو العملية الحيوية التي تقوم بها النباتات الخضراء والطحالب وبعض البكتيريا لتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية على شكل سكريات (غلوكوز). هذا الدرس ضمن مقرر علوم الطبيعة والحياة للسنة الثانية ثانوي.
أولاً: مفهوم التمثيل الضوئي
التمثيل الضوئي هو العملية التي تستخدم فيها النباتات الخضراء الطاقة الضوئية (من الشمس) لتحويل ثاني أكسيد الكربون والماء إلى غلوكوز وأكسجين.
المعادلة الإجمالية: 6CO₂ + 6H₂O + طاقة ضوئية → C₆H₁₂O₆ + 6O₂
يحدث التمثيل الضوئي في البلاستيدات الخضراء (Chloroplastes) التي تحتوي على صبغة الكلوروفيل الخضراء.
ثانياً: مراحل التمثيل الضوئي
1. المرحلة الضوئية (Phase Photochimique):
- تحدث في أغشية الثايلاكويدات (Thylakoïdes) داخل البلاستيدات الخضراء.
- تمتص صبغة الكلوروفيل الطاقة الضوئية.
- تستخدم الطاقة لتحليل جزيئات الماء (Photolyse de l’eau): 2H₂O → 4H⁺ + 4e⁻ + O₂
- ينطلق الأكسجين O₂ كنتيج جانبي.
- ينتج ATP (طاقة) و NADPH₂ (قدرة إرجاعية).
2. المرحلة اللاضوئية (دورة كالفن — Cycle de Calvin):
- تحدث في سدى (Stroma) البلاستيدات الخضراء.
- تستخدم ATP و NADPH₂ المنتجين في المرحلة الضوئية.
- تثبيت CO₂ وتحويله إلى غلوكوز.
- لا تحتاج إلى ضوء مباشر (يمكن أن تحدث في الظلام طالما تتوفر ATP و NADPH₂).
ثالثاً: العوامل المؤثرة على التمثيل الضوئي
- شدة الإضاءة: تزداد سرعة التمثيل الضوئي بزيادة شدة الإضاءة حتى نقطة الإشباع.
- تركيز CO₂: كلما زاد تركيز CO₂ زادت سرعة التمثيل الضوئي (ضمن حدود).
- درجة الحرارة: التفاعلات الأنزيمية في التمثيل الضوئي تتأثر بدرجة الحرارة (درجة حرارة مثلى ≈ 25-30°C).
- توفر الماء: نقص الماء يؤدي إلى إغلاق الثغور وتقليل دخول CO₂.
رابعاً: أهمية التمثيل الضوئي
- ينتج الأكسجين الضروري للتنفس للكائنات الحية.
- يشكل قاعدة السلسلة الغذائية (المنتجون الأوائل).
- يمتص CO₂ من الجو ويساهم في تنظيم المناخ.
- ينتج المواد العضوية التي تغذي جميع الكائنات الحية.
- الوقود الأحفوري (النفط والفحم) هو نتاج تمثيل ضوئي قديم.
خامساً: مثال بكالوريا
تمرين بكالوريا (دورة 2022): نبات أخضر ينتج 18g من الغلوكوز (C₆H₁₂O₆) في اليوم. احسب كمية CO₂ المستهلكة وكمية O₂ المنتجة يومياً. (الكتل الذرية: C=12, H=1, O=16)
الحل:
M(C₆H₁₂O₆) = 6×12 + 12×1 + 6×16 = 72 + 12 + 96 = 180 g/mol
n(غلوكوز) = 18/180 = 0.1 mol
من المعادلة: 6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂
n(CO₂) المستهلك = 6 x 0.1 = 0.6 mol
M(CO₂) = 12 + 32 = 44 g/mol
m(CO₂) = 0.6 x 44 = 26.4 g
n(O₂) المنتج = 0.6 mol
M(O₂) = 32 g/mol
m(O₂) = 0.6 x 32 = 19.2 g
خلاصة
التمثيل الضوئي هو العملية الحيوية الأهم على الأرض. فهم آلياته يساعد في تحسين الإنتاج الزراعي وتطوير تقنيات الطاقة النظيفة (الطاقة الشمسية الاصطناعية). وهو موضوع أساسي في بكالوريا علوم تجريبية.
دروس مشابهة
- الجهاز الهضمي عند الإنسان: تركيب الأعضاء وآلية الهضم مع تمارين محلولة — علوم الط
- موضوع امتحان بكالوريا 2010 في علوم الطبيعة والحياة مع الحل – شعبة علوم تجريبية
- علوم الطبيعة والحياة — الهرمونات (ملخص) — السنة الثانية ثانوي
