تعرف على صيغة التركيب الضوئي

تحتاج بعض الكائنات الحية إلى توليد الطاقة التي تحتاجها من أجل البقاء. هذه الكائنات قادرة على امتصاص الطاقة من أشعة الشمس واستخدامها لإنتاج السكر والمركبات العضوية الأخرى مثل الدهون و البروتينات. ثم يتم استخدام السكريات لتوفير الطاقة للكائن الحي. هذه العملية تسمى التركيب الضوئي كائنات ضوئية بما فيها النباتات, الطحالبوالبكتيريا الزرقاء.

في عملية التمثيل الضوئي ، يتم تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية. يتم تخزين الطاقة الكيميائية في شكل الجلوكوز (السكر). يتم استخدام ثاني أكسيد الكربون والماء وضوء الشمس لإنتاج الجلوكوز والأكسجين والماء. المعادلة الكيميائية لهذه العملية هي:

6CO₂ +12 ساعة₂O + light → C₆ح₁₂يا₆ + 6O₂ + 6 ح₂يا

ستة جزيئات من ثاني أكسيد الكربون (6CO₂) واثني عشر جزيء من الماء (12H₂O) يتم استهلاكها في العملية ، بينما الجلوكوز (C₆ح₁₂يا₆) ، ستة جزيئات من الأكسجين (6O₂) وست جزيئات من الماء (6 ساعات₂س) يتم إنتاجها.

يمكن تبسيط هذه المعادلة على النحو التالي: 6CO₂ + 6 ح₂O + light → C₆ح₁₂يا₆ + 6O₂.

في النباتات ، يحدث التمثيل الضوئي بشكل رئيسي داخل

• الأغشية الخارجية والداخلية- أغطية واقية تبقي هياكل البلاستيدات الخضراء مغلقة.
• ستروما- سائل كثيف داخل البلاستيدات الخضراء. موقع تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى سكر.
• ثايلاكويد- هياكل غشاء شبيهة بالارض. موقع تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية.
• جرانا- مكدسات ذات طبقات كثيفة لأكياس ثيلاكويد. مواقع تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية.
• الكلوروفيل- صبغة خضراء داخل البلاستيدات الخضراء. يمتص الطاقة الضوئية.

يحدث التمثيل الضوئي على مرحلتين. تسمى هذه المراحل تفاعلات الضوء وردود الفعل المظلمة. تحدث تفاعلات الضوء في وجود الضوء. لا تتطلب التفاعلات الداكنة ضوءًا مباشرًا ، ولكن تحدث التفاعلات الداكنة في معظم النباتات خلال النهار.

تفاعلات ضوئية تحدث في الغالب في أكوام ثيلاكويد للجرانا. هنا ، يتم تحويل ضوء الشمس إلى طاقة كيميائية في شكل ATP (جزيء طاقة مجاني يحتوي على) و NADPH (جزيء يحمل طاقة عالية من الإلكترون). يمتص الكلوروفيل الطاقة الضوئية ويبدأ سلسلة من الخطوات التي تؤدي إلى إنتاج ATP و NADPH والأكسجين (من خلال تقسيم الماء). يتم تحرير الأكسجين من خلال الثغور. يستخدم كل من ATP و NADPH في التفاعلات المظلمة لإنتاج السكر.

ردود الفعل المظلمة تحدث في السدى. يتم تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى سكر باستخدام ATP و NADPH. تُعرف هذه العملية باسم تثبيت الكربون أو دورة كالفين. تتكون دورة كالفن من ثلاث مراحل رئيسية: تثبيت الكربون وتقليله وتجديده. في تثبيت الكربون ، يتم دمج ثاني أكسيد الكربون مع 5 سكر كربون [ريبولوز 1،5-ثنائي فوسفات (RuBP)] يخلق سكر 6 كربون. في مرحلة الاختزال ، يتم استخدام ATP و NADPH المنتجين في مرحلة تفاعل الضوء لتحويل سكر الكربون 6 إلى جزيئين من 3-carbon الكربوهيدرات، جلسيرالدهيد 3-فوسفات. يستخدم Glyceraldehyde 3-phosphate لصنع الجلوكوز والفركتوز. يتحد هذان الجزيئان (الجلوكوز والفركتوز) لصنع السكروز أو السكر. في مرحلة التجديد ، يتم دمج بعض جزيئات glyceraldehyde 3-phosphate مع ATP ويتم تحويلها مرة أخرى إلى 5-Carbon sugar sugar RuBP. مع اكتمال الدورة ، يتوفر RuBP ليتم دمجه مع ثاني أكسيد الكربون لبدء الدورة مرة أخرى.

باختصار ، التمثيل الضوئي هو عملية يتم فيها تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية واستخدامها لإنتاج المركبات العضوية. في النباتات ، يحدث التمثيل الضوئي عادة داخل البلاستيدات الخضراء الموجودة في أوراق النبات. يتكون التمثيل الضوئي من مرحلتين ، تفاعلات الضوء ، وردود الفعل المظلمة. تفاعلات الضوء تحول الضوء إلى طاقة (ATP و NADHP) وتستخدم التفاعلات المظلمة الطاقة وثاني أكسيد الكربون لإنتاج السكر. لمراجعة التمثيل الضوئي ، خذ اختبار البناء الضوئي.