دور “الكيمياء الضوئية” في توجيه النبات لإنتاج ما نريد

2002 في رحاب الكيمياء

الدكتور نزار رباح الريس , الدكتورة فايزة محمد الخرافي

KFAS

الكيمياء الضوئية في توجيه النبات لإنتاج ما نريد النباتات والزراعة الزراعة

إن حياة جميع المخلوقات … وبخاصة النباتات … هي هبة الشمس … وإن أردت أن تتأكد بنفسك ، فما عليك إلا أن تضع بعض النباتات في مكان مظلم لا تصل إليه الشمس … وسوف تتحول هذه النباتات إلى عيدان رفيعة شاحبة ، بدلاً من السيقان المكتنزة الخضراء اليانعة … فما سبب ذلك ؟

إن أشعة الشمس الذهبية تسقط على الكلورفيل (اليخضور) فتجعله يحول ثنائي اكسيد الكربون والماء إلى مركبات عضوية مختلفة .

وهكذا فإن الشمس التي تطلق أشعتها حاملة الدفء والطاقة هي الكيميائي الأعظم الذي يقوم باصطناع كل المركبات العضوية المعقدة في النباتات من خلال عملية مهمة نسميها التمثيل الضوئي (البناء الضوئي) ومن المعروف أن هناك العديد من التفاعلات الكيميائية التي تحدث بتاثير الضوء … وهناك فرع من الكيمياء يختص بدراسة مثل هذه التفاعلات، وهو "الكيمياء الضوئية". 

 

لكن الملاحظ أن التفاعلات الضوئية في المختبرات لم تتمخض حتى الآن عن إنتاج البروتين أو السكريات والنشويات التي تعدّ المواد الأساسية التي ينتجها النبات في عملية الاصطناع الضوئي .

إن الأمر يبدو وكأنه محض خيال … فالنبات يحول غاز ثنائي أكسيد الكربون والماء إلى بروتينات وسكريات ونشويات… فكيف يتم ذلك؟

وهل تستطيع أن تتصور أن هناك مصنعاً ندخل في أنابيبه البترول والنترات والصودا وغيرها من ناحية … فتقوم الناقلات بتحميل الخبز والسجق والسكر من الناحية الأخرى ؟

 

إن وجود مثل هذا المصنع يبدو حلماً ، لكن هذا هو ما يحدث بالتقريب في النباتات المختلفة ، ولكن نعود ونتساءل كيف يتم ذلك ؟

إن في النباتات عوامل مساعدة تسمى الإنزيمات ، وكل إنزيم يوجه التفاعل في اتجاه محدد ، وهكذا يبدو أن الشمس تتعاون في إنجاز عمليات الاصطناع الضوئي بالتعاون مع هذه الإنزيمات أو العوامل المساعدة . فالشمس تشكل مصدراً للطاقة اللازمة لهذه التفاعلات والإنزيمات توجهها الوجهة الصحيحة .

وعلى الرغم من أننا لا نستطيع حتى الآن أن نقلد النباتات فيما تكونه من مركبات إلا أننا نستطيع أن نوجهها أحياناً الوجهة التي نريد . 

 

فلقد وجد العلماء أن تزويد النبات بأنواع مختلفة من الأشعة ذات موجات مختلفة الطول ، يؤدي إلى تكوين مركبات مختلفة وعلى سبيل المثال فإن الإضاءة بأشعة حمراء – صفراء يجعل النبات ينتج السكريات بشكل رئيس ، في حين أن الأشعة الزرقاء تدفع النبات إلى تكوين البروتينات .

ومن هنا نستطيع القول بأننا سوف نتمكن في القريب من استخدام النبات في إنتاج كميات كبيرة من المركبات التي نريدها عن طريق اختيار لون الأشعة التي يتعرض لها النبات . 

وهكذا وبدلاً من بناء المصانع واستخدام الوسائل التقنية المتقدمة .. يكفي أن نبني بيوتاً دافئة ونتحكم في شدة الاشعة الضوئية وطول موجتها لتقوم النباتات بصنع المركبات المطلوبة بدءاً من السكريات البسيطة وحتى البروتينات المعقدة .

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]