ما تفعله النباتات والطحالب والبكتيريا الزرقاء البناء الضوئي انها ليست جديدة. ومع ذلك ، هل تعرف حقًا ما هو التمثيل الضوئي؟ بعد ذلك ، سنتحدث أكثر عن هذه العملية ونتعرف على نشاطيها الأساسيين: أ تفاعل ضوء مضيء ورد فعل تثبيت الكربون.
→ ما هو التمثيل الضوئي؟
يُعرَّف التمثيل الضوئي بأنه عملية يتم فيها التقاط الطاقة الشمسية وإنتاج الجزيئات العضوية. هذه العملية أساسية لبقاء الحياة على الكوكب وهي الطريقة الرئيسية التي تدخل بها الطاقة إلى المحيط الحيوي. في النباتات ، تتم عملية التمثيل الضوئي في هياكل متخصصة داخل الخلايا ، تسمى البلاستيدات الخضراء.
→ ما هي تفاعلات التمثيل الضوئي؟
ينقسم التمثيل الضوئي إلى عمليتين أساسيتين: تفاعل الضوء وتفاعل تثبيت الكربون. في التفاعل الأول ، يتم تضمين نظامين ضوئيين ، وهما وحدات تتكون من جزيئات الصباغ. في أنظمة الصور هذه ، هناك منطقتان: مجمع الهوائي ومركز التفاعل. يجمع مجمع الهوائي الطاقة الضوئية وينقلها إلى مركز التفاعل. في مركز التفاعل يوجد زوج من الكلوروفيل a مسئول عن استخدام الطاقة الضوئية في التفاعل.
الخريطة الذهنية: التمثيل الضوئي
* لتنزيل الخريطة الذهنية بصيغة PDF ، انقر هنا!
هناك نوعان من نظام الصور يعملان معًا: نظام ضوئي 1 ونظام ضوئي II. في النظام الضوئي الأول ، يوجد زوج من جزيئات الكلوروفيل الخاصة تسمى P.700، يرتبط بقمة الامتصاص المثلى. يحتوي نظام الصور الثاني على زوج من الكلوروفيل أ يسمى P.680.
-
رد فعل مضيئة: في البداية ، تدخل الطاقة الضوئية نظام ضوئي II ويمرر إلى جزيئات الكلوروفيل P.680. هذا الجزيء متحمس ، ثم يتم نقل الإلكترونات التي تم تنشيطها إلى مستقبل الإلكترون وإلى عند إزالتها ، يتم استبدالها بإلكترونات أخرى تأتي من جزيئات الماء. يخضع جزيء الماء للتحلل الضوئي ، مما يوفر هذه الإلكترونات والبروتونات ويطلق الأكسجين.
من خلال سلسلة نقل الإلكترون ، تصل أزواج الإلكترونات إلى نظام الصور الأول وتولد تدرجًا بروتونيًا يؤدي إلى تخليق ATP في عملية تسمى الفسفرة الضوئية ، حيث يضاف الفوسفات إلى ADP. يتم تمرير الطاقة التي يمتصها النظام الضوئي الأول إلى مركز التفاعل (الكلوروفيل P.700). يتم التقاط الإلكترونات النشطة بواسطة جزيء NADP+، والإلكترونات المزالة من الكلوروفيل P700 يتم استبدالها بتلك التي كانت في نظام الصور الثاني. يتم تخزين الطاقة المتولدة في هذه التفاعلات في جزيئات NADPH و ATP ، والتي تشكلت في عملية الفسفرة الضوئية. لذلك ، في هذا التفاعل ، لا يحدث تكوين للسكر.
تفاعل تثبيت الكربون: ا دورة كالفين هي العملية المسؤولة عن تحديد CO2 وتقليل الكربون الثابت الجديد. يبدأ عندما يكون جزيء ثاني أكسيد الكربون2 يتحد مع ريبولوز 1،5-بيسفوسفات (RuBP) لتشكيل 3-فوسفوجليسيرات (PGA). يتم تقليل PGA إلى Glyceraldehyde 3-phosphate (PGAL). في كل دورة كالفين ، تتم إضافة ذرة كربون إلى الدورة ويتم تجديد RuBP ، ويتم تكوين جزيء PGAL كل ثلاث دورات. يتم تحويل الغالبية العظمى من الكربون الثابت إلى سكروز أو نشا.
بقلم أماه فانيسا دوس سانتوس
مصدر: مدرسة البرازيل - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/biologia/o-que-e-fotossintese.htm