التنفس الخلوي والتركيب الضوئي كثير من الناس لا يعرفون الفرق بين عمليتي التنفس الخلوي والبناء الضوئي، لأن كل عملية لها مجموعة مراحلها الخاصة التي تميزها عن الأخرى، ولكل عملية فئة خاصة تميزها.
سنشرح لكم اليوم مقالاً عن التنفس الخلوي والتمثيل الضوئي، ومراحل البناء الضوئي التي تتكون من طور الضوء والمرحلة المظلمة، ونقدم لكم نواتج التمثيل الضوئي ومراحل التنفس الخلوي.
التنفس الخلوي والتمثيل الضوئي
- هناك بعض العمليات التي تقوم عليها الأسس العلمية للنباتات، وهي عمليات التمثيل الغذائي وإنتاج الغذاء وإنتاج الطاقة وفقدانها.
- وغيرها من العمليات الحيوية، وهذه العمليات يمكن أن تحدث في الليل، وأخرى أثناء النهار، وتسمى التمثيل الضوئي.
- وبعضها يمكن أن يحدث في خلية تسمى خلوية، وبعضها داخل الخلية وغير خلوية.
البناء الضوئي
- هذه هي عملية الكائنات التي تحتوي 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 هي خاصية مميزة للنباتات الخضراء وتحدث الأجزاء الخضراء من النباتات مثل الفروع والأوراق.
حدد التمثيل الضوئي
- التمثيل الضوئي هو تفاعل كيميائي يحدث في وجود الشمس مع الماء.
- حيث تمتص جذور النبات الماء من التربة نتيجة خاصية التناضح.
- وثاني أكسيد الكربون من خلال الثغور الذي ينتشر في الأوراق.
- عند شروق الشمس، تسقط فوتونات الضوء على الأجزاء الخضراء وتقسم الماء إلى جزيئات الأكسجين والهيدروجين.
- يتم تكوين وصلات جديدة لإنتاج سكر الجلوكوز، وهو الأساس الذي يعتمد عليه النبات في صنع الطعام.
- يتم ذلك بمساعدة الكلوروفيل أو البلاستيدات الخضراء الموجودة في البلاستيدات الخضراء.
- ينتج النبات بخار الماء والأكسجين، والتي تتسرب من خلال الثغور.
- ساعد هذا النبات على التخلص من ثاني أكسيد الكربون السام.
- أنتجت الأكسجين الضروري لتنفس الكائنات الحية، ومن خلاله أنتجت المغذيات.
ننصحك بقراءة: كيف تتنفس النباتات الخضراء
مراحل البناء الضوئي
تنقسم مراحل التمثيل الضوئي إلى مرحلتين:
أضواء المسرح
- وهو ما يحدث خلال النهار في وجود ضوء الشمس ويعمل على تحويل الطاقة الضوئية للشمس إلى طاقة كيميائية مخزنة في المركبات.
- عندما تضرب فوتونات الضوء أوراق النبات، تنقسم جزيئات الماء وتتكون الروابط الهيدروجينية.
- مع مركب موجود في النبات يسمى نيكوتيناميد فوسفات الأدينين ثنائي النوكليوتيد (NADP) +).
- أثناء تقليل NADOH، تتم إزالة الأكسجين من خلال ثغور الورقة.
- يتم إنتاج بعض الطاقة، تسمى أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP)، ويقوم المصنع بتخزين هذه المنتجات حتى فوات الأوان لإكمال 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 التي تم الحصول عليها في الخطوة السابقة لتحريك التفاعل.
منتجات عملية التمثيل الضوئي
- ينتج التمثيل الضوئي مركبًا كربونيًا يسمى سكر الجلوكوز، وهو أساس تكوين السكريات.
- وباقي العناصر الغذائية التي يستخدمها النبات تساعده في عملية النمو والحصول على الطاقة، ومعظم هذه المواد تنفق على 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 هذا في جميع خلايا الكائنات حقيقية النواة، خاصة في الميتوكوندريا، التي تعد موقعًا لمعظم التفاعلات الكيميائية في الخلايا.
حدد التنفس الخلوي
- هذه مجموعة من التفاعلات البيولوجية التي تحدث في الخلية، والتي يتم ترتيبها في شكل سلسلة مرتبة ومترابطة.
- حيث يصعب تكسير النباتات من الصعب تكسير المركبات والجزيئات العضوية وتحويلها إلى طاقة ليستخدمها النبات.
- تحدث هذه العملية ليلاً في جزء من الخلية يسمى الميتوكوندريا، مما يعني مركز إنتاج الطاقة في الخلية.
مراحل التنفس الخلوي
تحدث عملية التنفس الخلوي داخل الميتوكوندريا وتنقسم إلى أربع مراحل، تبدأ بمرحلة تحلل السكر وتنتهي بمرحلة إطلاق الإلكترون، وهذه المراحل
- يتم تكسير جزيئات الجلوكوز ثم تحويلها من سكر مكون من ستة كربون إلى جزيئين عضويين من ثلاثة كربون يسمى البيروفات.
- يتم أكسدة كل البيروفات التي ينتجها التحلل السكري وتحويلها إلى جزيئين من الكربون، ثم يتم ربطهما بواسطة إنزيم الأسيتيل لإنتاج ثاني أكسيد الكربون.
- يعمل أنزيم الأسيتيل الذي تم تكوينه في الخطوة السابقة جنبًا إلى جنب مع مركب رباعي الكربون ثم يخلق سلسلة من تفاعلات الأكسدة التي تعمل على إصلاح الذرات في ما يسمى بدورة حمض الستريك.
- الفسفرة المؤكسدة هي المرحلة الأخيرة من التنفس الخلوي، حيث يتم تحويل الطاقة.
- تنتج الطاقة المفيدة من التفاعلات الكيميائية عن طريق أكسدة المتقارنات الأنزيمية.
- هذا يؤدي إلى إطلاق إلكترونات عالية الطاقة، والتي يتم نقلها من الميتوكوندريا إلى الأكسجين، مما يؤدي إلى تكوين جزيئات الماء.
أهمية التنفس الخلوي
- تساعد عملية التنفس الخلوي في الحفاظ على درجة حرارة الجسم، كما أنها تلعب دورًا مهمًا في الحفاظ على الاستقرار الحراري.
- والغرض منه هو الحصول على الطاقة الناتجة عن تحلل هذه المركبات العضوية.
- أحد أشكال إنتاج الطاقة هو (الجلوكوز)، والذي يساعد على القيام بالأنشطة داخل الخلية.
- تلعب عملية التنفس البيولوجي دورًا مهمًا في توفير وإنشاء بنية الكربون الأساسية لعملية التمثيل الضوئي في النباتات
تكامل التنفس الخلوي والتمثيل الضوئي
وهكذا، على الرغم من أن كل من هذه العمليات لها دورها والإنتاج الذي تؤديه ومساعدها للمصنع والخلية ككل.
ومع ذلك، هناك تكامل وترابط بين هاتين العمليتين، ومع فهمك لما تم شرحه بالتفصيل في هذه المقالة بعنوان التنفس الخلوي والتركيب الضوئي، نصل إلى الاستنتاج التالي
- تعتبر المواد التي تشكلت في عملية التمثيل الضوئي، أي المنتجات، مواد تتداخل مع عملية التنفس الخلوي.
- أما بالنسبة للمواد التي تدخل في عملية التمثيل الضوئي، فهذه هي المواد التي يتم إنتاجها لعملية التنفس الخلوي.
- هذه هي الطريقة التي يتم بها استخدام مرحلة من سلسلة نقل الإلكترون في التنفس الخلوي والتمثيل الضوئي لإنتاج الطاقة.
- تتضمن كل من دورة كالفين ودورة كريبس إعادة ترتيب ذرات الكربون في المركبات العضوية.
- هم مصدر الهيكل الكربوني المستخدم في تفاعلات البناء الحيوية.
- تتشابه بعض منتجات التنفس الخلوي والتمثيل الضوئي.
- يربط جزيء ثاني أكسيد الكربون حلقتين من كالفن وكريبس.
- في الواقع، نجد أن معظم العمليات البيولوجية التي تحدث مترابطة مع بعضها البعض.
- ويمكن أن يكون أحدهما نتيجة الآخر، أو السبب، أو ما شابه، لكل عمليات الحياة.
- إنها تلعب دورًا كبيرًا في إنتاج الطاقة التي تحتاجها النباتات وتنفيذ العمليات الأخرى.
- الذي يحتاجه النبات بشكل يومي وباستمرار داخل الخلية.
لذلك، لنختم موضوعنا المسمى التنفس الخلوي والتركيب الضوئي، والذي تعاملنا فيه مع تعريف كل من عمليات التنفس الخلوي والتمثيل الضوئي.
وخطوات كل عملية على حدة وأهمية التنفس الخلوي، نأمل أن نكون قد قدمنا لك كل ما تحتاج لمعرفته حول التنفس الخلوي والتمثيل الضوئي.