التنفس الخلوي والتمثيل الضوئي.
- هناك بعض العمليات التي تقوم عليها الأسس العلمية للنباتات ، وهي عمليات التمثيل الغذائي والحصول على الغذاء ، وكذلك اكتساب الطاقة وفقدانها.
- والعمليات الأخرى حيوية ، ويمكن أن تحدث هذه العمليات ليل نهار وتسمى التمثيل الضوئي.
- يمكن أن يحدث بعضها في الخلية المسماة بالخلية ، وبعضها ما هو داخل الخلية وليس خلويًا.
البناء الضوئي
- إنها عملية من الكائنات الحية المحتوية على الكلوروفيل مثل الطحالب الخضراء والنباتات والبكتيريا الخضراء.
- يمكن لكل هذه الكائنات أن تبني طعامها بمساعدة الصبغة الحمراء والشمس.
- من هذا نستنتج أن عملية التمثيل الضوئي خاصة بالنباتات الخضراء ، ويتم إنتاج الأجزاء الخضراء من النباتات مثل الأغصان والأوراق.
تعريف التمثيل الضوئي
- التمثيل الضوئي هو تفاعل كيميائي يحدث في وجود الشمس مع الماء.
- تمتص جذور النبات الماء من التربة من خلال الخاصية التناضحية.
- وثاني أكسيد الكربون من خلال الثغور التي تنتشر فوق الأوراق.
- عند شروق الشمس ، تسقط فوتونات الضوء على الأجزاء الخضراء وتكسر الماء إلى جزيئات الأكسجين والهيدروجين.
- يتم تكوين روابط جديدة لإنتاج سكر الجلوكوز ، وهو الأساس الذي يعتمد عليه النبات في صنع طعامه.
- يتم ذلك بمساعدة الكلوروفيل أو الكلوروفيل الموجود في البلاستيدات الخضراء.
- ينتج النبات بخار الماء والأكسجين ويخرجان من خلال الثغور.
- وبالتالي ، فقد ساعد النبات على التخلص من ثاني أكسيد الكربون السام.
- وأنتجت الأكسجين اللازم لتنفس الكائنات الحية ، ومن خلاله أنتجت العناصر الغذائية.
نوصي بقراءة:
مراحل التمثيل الضوئي
تنقسم مراحل التمثيل الضوئي إلى مرحلتين.
مرحلة الضوء
- يحدث خلال النهار في وجود ضوء الشمس ، ويعمل على تحويل الطاقة الضوئية من الشمس إلى طاقة كيميائية مخزنة في المركبات.
- عندما تسقط فوتونات الضوء على أوراق النبات ، تنقسم جزيئات الماء وتتكون الروابط الهيدروجينية.
- مع مركب موجود في نباتات تسمى فوسفات النيكوتين أميد الأدينين ثنائي النوكليوتيد (NADP +).
- في عملية الاختزال (NADOH) تتم إزالة الأكسجين من خلال ثغور الورقة.
- يتم إنتاج جزء من الطاقة ويسمى الأدينوزين (ATP) ، ويقوم المصنع بتخزين هذه المنتجات حتى نهاية عملية التمثيل الضوئي.
المرحلة المظلمة (دورة كالفين)
- تحدث هذه المرحلة في الليل وتسمى بالمرحلة غير الضوئية ، وبعدها يكمل النبات عملية التمثيل الضوئي.
- يستخدم المركبات العضوية الموجودة في الكلوروفيل ، وتستخدم جزيئات الطاقة المنتجة في الخطوة السابقة لتحريك التفاعل.
منتجات التمثيل الضوئي
- تنتج عملية التمثيل الضوئي مركبًا كربونيًا يسمى سكر الجلوكوز ، وهو الأساس لتكوين السكريات.
- وباقي العناصر الغذائية التي يستخدمها النبات تساعده في عملية النمو والحصول على الطاقة ، ومعظم هذه المواد تستهلك في تكوين البذور والفواكه.
- يحول النبات منتجات التمثيل الضوئي إلى بروتينات وكربوهيدرات بشكل غير مباشر.
عملية التنفس الخلوي.
- إنها عملية كيميائية حيوية تطلق الطاقة من الروابط الكيميائية في جزيئات الطعام ثم توفرها لعمليات الحياة الأساسية.
- يحدث في جميع خلايا الكائنات حقيقية النواة ، وخاصة في الميتوكوندريا ، والتي هي موقع معظم التفاعلات الكيميائية في الخلايا.
تعريف التنفس الخلوي
- إنها مجموعة من التفاعلات الحيوية التي تحدث في الخلية ، والتي تكون في شكل سلسلة مرتبة ومترابطة.
- حيث تقوم النباتات بتفكيك المركبات العضوية والجزيئات التي يصعب تحليلها وتحويلها إلى طاقة لصالح النبات.
- تحدث هذه العملية بين عشية وضحاها في جزء من الخلية يسمى الميتوكوندريا ، والتي تمثل مركز إنتاج الطاقة في الخلية.
مراحل التنفس الخلوي
تتم عملية التنفس الخلوي داخل الميتوكوندريا وتنقسم إلى أربع مراحل ، تبدأ بمرحلة تحلل السكر وتنتهي بمرحلة إطلاق الإلكترون ، وهذه المراحل هي:
- يتم تكسير جزيئات الجلوكوز ثم تحويلها من سكر مكون من ستة كربون إلى جزيئين عضويين من ثلاثة كربون يسمى البيروفات.
- يتأكسد كل البيروفات الناتج عن التحلل السكري إلى جزيئين من الكربون ، ثم يرتبط بإنزيم الأسيتيل ، وتنتج هذه العملية غاز ثاني أكسيد الكربون.
- يعمل إنزيم الأسيتيل كولين المنتج في الخطوة السابقة بالاشتراك مع أربعة مركبات كربون ثم ينتج العديد من تفاعلات الأكسدة التي تعيد تشكيل الذرات فيما يسمى بدورة حامض الستريك.
- الفسفرة المؤكسدة هي المرحلة الأخيرة من التنفس الخلوي ، والتي يتم خلالها تحويل الطاقة.
- ناتج عن تفاعلات كيميائية للحصول على طاقة قابلة للاستخدام من خلال أكسدة العوامل المساعدة الأنزيمية.
- ينتج عن هذا إطلاق إلكترونات عالية الطاقة ، والتي يتم نقلها بواسطة ناقلات من الميتوكوندريا إلى الأكسجين ، مما ينتج عنه جزيئات الماء.
أهمية التنفس الخلوي
- تساعد عملية التنفس الخلوي في الحفاظ على درجة حرارة الجسم وتلعب دورًا مهمًا في توفير استقرار الحرارة.
- هدفها هو الحصول على الطاقة الناتجة عن تحليل هذه المركبات العضوية.
- أحد أشكال الطاقة المنتجة هو (الجلوكوز) الذي يساعد في القيام بالأنشطة داخل الخلية.
- تلعب عملية التنفس الحيوي دورًا مهمًا في توفير وبناء إطار الكربون المهم لعملية التمثيل الضوئي في النباتات.
تكامل التنفس الخلوي والتمثيل الضوئي.
لذلك على الرغم من أن كل من هذه العمليات لها دورها الخاص ومخرجاتها التي تلعبها ، ومساعدها للمصنع والخلية ككل.
- المواد التي يتم إنتاجها من عملية التمثيل الضوئي ، أي المنتجات ، هي مواد تتداخل مع عملية التنفس الخلوي.
- المواد المشاركة في عملية التمثيل الضوئي هي مواد يتم إنتاجها لعملية التنفس الخلوي.
- هذه هي الطريقة التي تستخدم بها مرحلة سلسلة نقل الإلكترون ، في مراحل التنفس الخلوي والتمثيل الضوئي ، لإنتاج الطاقة.
- تحتوي كلتا دورتي كالفين وكريبس على إعادة ترتيب ذرات الكربون في المركبات العضوية.
- إنها مصدر للهيكل الكربوني المستخدم في تفاعلات البناء الحيوية.
- تتشابه بعض عمليات التنفس الخلوي والتمثيل الضوئي.
- يربط جزيء ثاني أكسيد الكربون بين دورتي كالفين وكريبس.
- في الواقع ، نجد أن معظم العمليات الحيوية التي تحدث مترابطة مع بعضها البعض.
- يمكن أن يكون أحدهما نتيجة الآخر ، أو سببًا له ، أو ما شابه ، لجميع العمليات الحيوية.
- لها دور مهم للغاية في إنتاج الطاقة اللازمة للمصانع ولكي تتمكن من القيام بعمليات أخرى.
- أن النبات يحتاج بشكل يومي ومستمر داخل الخلية.