بستنة

التركيب الضوئي


صيغة التمثيل الكلوروفيل الضوئي


يتكون التمثيل الضوئي للكلوروفيل الذي يحدث في الطبيعة لجميع الكائنات النباتية من سلسلة من التفاعلات الكيميائية ومن بين جميع عمليات الابتنائية والتوليف والكربوهيدرات. إنها في الواقع عملية عكسية تمامًا لتلك العمليات العكسية للأكسدة أو الأكسدة ، وخلال عملية التمثيل الضوئي ، من خلال التوسط في مادة الكلوروفيل ، يسمح ضوء الشمس بتحويل جزيئات ثاني أكسيد الكربون الستة في الغلاف الجوي (ثاني أكسيد الكربون) وجزيئات الماء الستة (H2O) ، في جزيء جلوكوز واحد (C6H12O6) ، وهو سكر أساسي ولا غنى عنه لحياة كل نبات. على وجه الخصوص ، كمنتج ثانوي لهذا التفاعل الكيميائي ، يتم إنتاج ستة جزيئات من الأكسجين ، والتي تطلق كل مصنع ، من خلال الثغور ، في الجو المحيط. هذه الثغرات هي نوع من الثقوب الصغيرة الموجودة على الأوراق ، والصيغة العامة لعملية التمثيل الضوئي هي كما يلي: 6 ثاني أكسيد الكربون (CO2) + 6 ماء (H2O) + خفيف → الجلوكوز (C6H12O6) + 6 الأكسجين (O2) .

الكلوروفيل التمثيل الضوئي في سطور



بفضل عملية التمثيل الضوئي للكلوروفيل ، تنتج كل من النباتات الخضراء والكائنات الحية الأخرى مواد عضوية ، وعادة ما تكون الكربوهيدرات ، بدءًا من ثاني أكسيد الكربون الموجود في الغلاف الجوي والمياه الأيضية ، دائمًا إذا كانت في وجود ضوء الشمس. وبالتالي فإن عملية التمثيل الضوئي للكلوروفيل هي العملية التي تسمح بالإنتاج الأولي للمركبات العضوية التي تبدأ من المواد غير العضوية. ربما يمثل أقدم عملية الابتنائية التي تطورت في الكائنات الحية الأولى. في الواقع ، تمثل عملية التمثيل الضوئي العملية الحيوية الوحيدة القادرة على التقاط الطاقة الشمسية وتعتمد ، في جوهرها ، على الحياة الموجودة اليوم على الأرض. بالإضافة إلى دورة التمثيل الضوئي التي تنتج تخليق الجلوكوز ، تنفذ النباتات أيضًا دورة أكسدة معاكسة ، تُسمى أيضًا التنفس الخلوي ، لمنتجات التمثيل الضوئي المستخدمة كغذاء للنباتات نفسها. ومع ذلك ، فإن توازن الأكسجين وثاني أكسيد الكربون من وإلى البيئة الخارجية لصالح عملية التمثيل الضوئي.

المرحلة المشرقة من التمثيل الضوئي



يسيطر على الكلوروفيل من النوع (أ) المرحلة المشرقة ما يسمى ، وتمتص الجزيئات الضوء بشكل انتقائي ، في الأجزاء الحمراء والزرقاء البنفسجية من الطيف. تسمح الطاقة التي يتم التقاطها بتحويل الإلكترونات من مدارات ذرية ذات طاقة أقل إلى مدارات ذات طاقة أكبر. يتم استبدال هذه على الفور عن طريق تقسيم جزيئات الماء التي تنقسم إلى إلكترونين ، واثنين من البروتونات والأكسجين بفضل عملية التحلل الضوئي عن طريق "مجمع الأكسجين المتطور" ، OEC. توضع الإلكترونات التي يطلقها الكلوروفيل في سلسلة النقل المكونة من السيتوكروم B6f ، حيث تنتقل إلى مستوى طاقة أقل. يستخدم المفقود لضخ البروتونات من السدى في الثايلاكويد ، مما يسبب تدرج البروتون المزعوم. تصل الإلكترونات إلى النظام الضوئي الأول ، والذي بسبب تأثير الضوء يفقد الإلكترونات الأخرى التي يتم نقلها إلى الفيروكسين. بفضل بروتين سينتاز ATP على غشاء الثايلاكويد ، تنتقل أيونات H + الناتجة عن التحلل المائي إلى سدى توليف الـ ATP من مجموعات الفوسفات و ADP المجانية. لكل إلكترونين مفقودين ، يتم تشكيل جزيء ATP.

المرحلة المظلمة من التمثيل الكلوروفيل




تتضمن مرحلة "تثبيت الكربون" ، التي تسمى "دورة كالفين" ، تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى مركبات عضوية وتقليل مركب ATP الذي تم الحصول عليه خلال المرحلة الضوئية ، وفي الدورة يوجد مركب عضوي ، الريبولوز ثنائي الفوسفات الذي يتحول للعودة إلى الحالة الأولية. تتفاعل جزيئاتها الـ 12 الموجودة في الدورة مع الماء وثاني أكسيد الكربون ، وتحول نفسها بفضل كربوكسيلاز الإنزيم. في نهاية هذه العملية ، يوجد أيضًا جزيئان من 3-فوسفات glyceraldehyde ، يتم طردهما من الدورة. تحتاج دورة Calvin ، للتنشيط ، إلى طاقة كيميائية ودعم من خلال التحلل المائي لـ 18 ATP في ADP وأكسدة 12 NADPH في NADP + وفي أيونات الهيدروجين الحرة H +. تؤخذ ATP و NADPH المستهلكة في الدورة من الجزيئات المنتجة في الطور الضوئي ، وتتأكسد ، فإنها تعود إلى المسبح للتخفيض. بشكل عام ، يتم استهلاك ستة جزيئات من ثاني أكسيد الكربون و 6 من الماء و 18 من جزيئات ATP و 12 من NADPH في الدورة لتكوين مجموعتين من فوسفات الجلسرالديهايد 3 و 18 مجموعة فوسفات و 18 من ADP و 12 NADP + و 12 بروتون.

فيديو: التركيب الضوئي ! + شرح ممتع . (أغسطس 2020).