«إتمام البناء الضوئي» صناعيًا.. ابتكار للطالب «مجتبى التاروتي»
قدّم الطالب مجتبى عبدالإله التاروتي، من مدرسة دار الحكمة الثانوية بالقطيف، مشروعا بحثيا في مجال فسيولوجيا النبات، تحت عنوان ”البناء الضوئي الصناعي“.
وشارك المشروع في أولمبياد البحث العلمي والابتكار الثامن بالقطيف 2024، والذي نظمه مكتب التعليم بمحافظة القطيف خلال الفترة 19-22 شوال 1445 هـ.
وقال ”التاروتي“: تقوم عملية البناء الضوئي الحيوي الذي تقوم به النباتات على 3 خطوات رئيسية هم: تحليل الماء - تجميع الضوء - عملية الأكسدة والاختزال.
وأضاف أنه في مرحلة تحليل الماء، تحلل النبتة الماء لغاز أوكسجين يطلق في الجو، وبروتونان وإلكترونان، مشيرًا إلى أن هناك العديد من الطرق لتحليل الماء ولكن المحفزات الضوئية هي الأرخص والأفضل لهذه العملية.
وأوضح أن مرحلة تجميع الضوء تستخدم النباتات صبغة الكلوروفيل للقيام بهذه العملية وتجمع الإلكترونات في سبيكة من المغنيسيوم كالسيوم لتقوم بإثارة الإلكترونات باستخدام الضوء، وجعلها تفقد طاقة تستخدمها في نقل البروتونات الناتجة من التحليل الكهربائي للماء.
ولفت إلى أنه يمكن الاستفادة من الخلايا المستخدمة في تحويل الطاقة الشمسية لكهربائية باستخدام السيليكون التي تعتبر محفزات جيدة لهذه العملية.
وتابع: تقوم النباتات بعد هذه العمليات بجعل الإلكترونات والبروتونات، تذهب المواد ADP وNAPD ليتحولوا إلى APT وNADPH على الترتيب، بعد ذلك يفكك إنزيم RuBisco مادة عضوية وهي 3 PGA, وذلك بشكل بطيء نسبيًا.
وأشار إلى أن مرحلة الأكسدة والاختزال تتمثل في اختزال المواد APT وNADPH المادة المتفككة لإنتاج مادة جديدة يذهب بعضها لصنع الغذاء، والآخر يتأكسد.
