وظيفة البلاستيدات الخضراء في البناء الضوئي

يحدث البناء الضوئي في خلية حقيقية النواة هياكل تسمى البلاستيدات الخضراء. البلاستيدات الخضراء هي نوع من الخلية النباتية العضية المعروفة باسم بلاستيد. يساعد البلاستيد في تخزين وحصاد المواد اللازمة لإنتاج الطاقة. تحتوي البلاستيدات الخضراء على صبغة خضراء تسمى الكلوروفيل، الذي يمتص الطاقة الضوئية لعملية التمثيل الضوئي. وبالتالي ، فإن اسم البلاستيدات الخضراء يشير إلى أن هذه الهياكل هي بلاستيدات تحتوي على الكلوروفيل.

مثل الميتوكوندريا، البلاستيدات الخضراء لها الخاصة بها الحمض النووي، هي المسؤولة عن إنتاج الطاقة ، وتتكاثر بشكل مستقل عن بقية الخلية من خلال عملية انقسام مماثلة للبكتيريا الانشطار الثنائي. كما أن البلاستيدات الخضراء مسؤولة عن الإنتاج أحماض أمينية و دهون المكونات اللازمة لإنتاج غشاء البلاستيدات الخضراء. يمكن العثور على البلاستيدات الخضراء أيضًا في أنواع أخرى كائنات ضوئية، مثل الطحالب والبكتيريا الزرقاء.

توجد البلاستيدات الخضراء النباتية بشكل شائع في الحراسة الخلايا تقع في المصنع اوراق اشجار. وتحيط بخلايا الحراسة مسام صغيرة تسمى

تشمل هياكل البلاستيدات الخضراء:

• مغلف الغشاء: يحتوي على الداخل والخارج الدهون طبقة ثنائية الأغشية التي تعمل بمثابة أغطية واقية وتحافظ على هياكل البلاستيدات الخضراء مغلقة. يفصل الغشاء الداخلي السدى عن الفضاء بين الأغشية وينظم مرور الجزيئات من وإلى البلاستيدات الخضراء.
• الفضاء بين الغشاء: مسافة بين الغشاء الخارجي والغشاء الداخلي.
• نظام ثايلاكويد: نظام الغشاء الداخلي الذي يتكون من هياكل غشاء شبيه بالارض تسمى ثيلاكويدس التي تعمل كمواقع لتحويل الطاقة الخفيفة إلى طاقة كيميائية.
• ثيلاكويد لومين: حجرة داخل كل ثايلاكويد.
• جرانا (جرانوم فردي): مكدسات ذات طبقات كثيفة من الأكياس thylakoid (10 إلى 20) تعمل كمواقع لتحويل الطاقة الخفيفة إلى طاقة كيميائية.
• ستروما: سائل كثيف داخل البلاستيدات الخضراء التي تقع داخل الظرف ولكن خارج الغشاء thylakoid. هذا هو موقع تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى الكربوهيدرات (السكر).
• الكلوروفيل: صبغة خضراء ضوئية داخل جرانة البلاستيدات الخضراء تمتص الطاقة الضوئية.

في عملية التمثيل الضوئي ، يتم تحويل الطاقة الشمسية للشمس إلى طاقة كيميائية. يتم تخزين الطاقة الكيميائية في شكل الجلوكوز (السكر). يتم استخدام ثاني أكسيد الكربون والماء وضوء الشمس لإنتاج الجلوكوز والأكسجين والماء. يحدث التمثيل الضوئي على مرحلتين. تُعرف هذه المراحل باسم مرحلة التفاعل الضوئي ومرحلة التفاعل المظلم.

ال مرحلة تفاعل الضوء يحدث في وجود الضوء ويحدث داخل جرانة البلاستيدات الخضراء. الصباغ الأساسي المستخدم لتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية هو الكلوروفيل أ. الأصباغ الأخرى المشاركة في امتصاص الضوء تشمل الكلوروفيل ب ، زانثوفيل ، وكاروتين. في مرحلة تفاعل الضوء ، يتم تحويل ضوء الشمس إلى الطاقة الكيميائية في شكل ATP (الطاقة الحرة التي تحتوي على جزيء) و NADPH (جزيء عالي الطاقة يحمل الإلكترون). تتوسط مجمعات البروتين داخل غشاء ثيلاكويد ، المعروف باسم النظام الضوئي الأول والنظام الضوئي الثاني ، في تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية. يستخدم كل من ATP و NADPH في مرحلة التفاعل المظلم لإنتاج السكر.

ال مرحلة رد الفعل المظلم المعروف أيضا باسم مرحلة تثبيت الكربون أو دورة كالفين. تحدث ردود الفعل المظلمة في السدى. تحتوي السدى على إنزيمات تسهل سلسلة من التفاعلات التي تستخدم ATP و NADPH وثاني أكسيد الكربون لإنتاج السكر. يمكن تخزين السكر على شكل نشا ، يستخدم خلاله تنفس، أو تستخدم في إنتاج السليلوز.

• تحتوي البلاستيدات الخضراء على الكلوروفيل العضيات وجدت في النباتات والطحالب والبكتيريا الزرقاء. يحدث البناء الضوئي في البلاستيدات الخضراء.
• الكلوروفيل هو عبارة عن صبغة خضراء ضوئية داخل جرانة البلاستيدات الخضراء تمتص الطاقة الضوئية لعملية التمثيل الضوئي.
• تم العثور على البلاستيدات الخضراء في أوراق النبات محاطة بخلايا حراسة. تقوم هذه الخلايا بفتح وإغلاق المسام الصغيرة مما يسمح بتبادل الغازات اللازمة لعملية التمثيل الضوئي.
• يحدث التمثيل الضوئي على مرحلتين: مرحلة التفاعل الضوئي ومرحلة التفاعل المظلم.
• يتم إنتاج ATP و NADPH في مرحلة تفاعل الضوء التي تحدث داخل جروح البلاستيدات الخضراء.
• في مرحلة التفاعل المظلم أو دورة كالفين ، يتم استخدام ATP و NADPH المنتجين أثناء مرحلة تفاعل الضوء لتوليد السكر. تحدث هذه المرحلة في سدى النبات.

مصدر

كوبر ، جيفري م. "البلاستيدات الخضراء والبلاستيدات الأخرى." الخلية: نهج جزيئي، الطبعة الثانية ، سندرلاند: سيناور أسوشيتس ، 2000 ،