التنفس الخلوي والتركيب الضوئي كثير من الناس لا يدركون الفرق بين عمليتي التنفس الخلوي والبناء الضوئي، حيث أن لكل عملية مجموعة مراحل خاصة بها تميزها عن الأخرى، ولكل عملية فئة معينة تميزها.
سنشرح لكم اليوم مقالاً عن التنفس الخلوي والتمثيل الضوئي، ومراحل التمثيل الضوئي التي تتكون من طور الضوء والمرحلة المظلمة، وسنقدم لكم أيضاً نواتج التمثيل الضوئي ومراحل التنفس الخلوي.
جدول المحتويات
التنفس الخلوي والتمثيل الضوئي
- هناك بعض العمليات التي يقوم عليها الأساس العلمي للنباتات، وهي عمليات التمثيل الغذائي وإنتاج الغذاء وإنتاج الطاقة وإطلاقها.
- وغيرها من العمليات الحيوية، وهذه العمليات يمكن أن تحدث في الليل وأخرى أثناء النهار وتسمى التمثيل الضوئي.
- وبعضها يمكن أن يحدث في الخلية التي تسمى خلوية، وبعضها داخل الخلية وليست خلوية.
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 وتتشكل الأجزاء الخضراء من النباتات مثل الفروع والأوراق.
حدد التمثيل الضوئي
- التمثيل الضوئي هو تفاعل كيميائي يحدث مع الماء في وجود الشمس.
- حيث تمتص جذور النبات الماء من التربة عن طريق خاصية التناضح.
- وثاني أكسيد الكربون من خلال الثغور إلى 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.
- يقوم بذلك بمساعدة الكلوروفيل أو البلاستيدات الخضراء الموجودة في البلاستيدات الخضراء.
- ينتج المصنع بخار الماء والأكسجين، والذي يتسرب عبر الثغور.
- وقد ساعد هذا النبات على التخلص من ثاني أكسيد الكربون السام.
- أنتجت الأكسجين والمواد المغذية اللازمة للكائنات الحية لتتنفس.
نوصي بقراءة: كيف تتنفس النباتات الخضراء
مراحل البناء الضوئي
تنقسم مراحل التمثيل الضوئي إلى مرحلتين:
أضواء المسرح
- يحدث هذا خلال النهار في وجود ضوء الشمس، مما يؤدي إلى تحويل طاقة ضوء الشمس إلى طاقة كيميائية مخزنة في المركبات.
- عندما تضرب فوتونات الضوء أوراق النبات، تنقسم جزيئات الماء ويتحد الهيدروجين.
- مع مركب موجود في النبات يسمى نيكوتيناميد فوسفات الأدينين ثنائي النوكليوتيد (NADP) +).
- في تقليل NADOH، تتم إزالة الأكسجين من خلال ثغور الورقة.
- يتم إنتاج أحد مكونات الطاقة يسمى أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) ويقوم المصنع بتخزين هذه المنتجات حتى تاريخ متأخر لإكمال عملية التمثيل الضوئي.
المرحلة المظلمة (دورة كالفين)
- تحدث هذه المرحلة أثناء الليل وتسمى بالمرحلة غير الضوئية، وبعدها يكمل النبات عملية التمثيل الضوئي.
- يستخدم المركبات العضوية الموجودة في الكلوروفيل، وتستخدم جزيئات الطاقة التي تم إنشاؤها في الخطوة السابقة لتغذية التفاعل.
منتجات عملية التمثيل الضوئي
- ينتج التمثيل الضوئي مركبًا كربونيًا يسمى سكر الجلوكوز، وهو أساس تكوين السكريات.
- تساعد باقي العناصر الغذائية التي يستخدمها النبات في عملية النمو وفي إنتاج الطاقة، ويتم استهلاك معظم هذه المواد في تكوين البذور والفاكهة.
- يحول النبات بشكل غير مباشر منتجات التمثيل الضوئي إلى بروتينات وكربوهيدرات.
عملية التنفس الخلوي
- إنها عملية كيميائية حيوية تطلق الطاقة من الروابط الكيميائية في جزيئات الطعام ثم تجعلها متاحة لعمليات الحياة الأساسية.
- توجد في جميع خلايا الكائنات حقيقية النواة، وخاصة في الميتوكوندريا، والتي تعد موقعًا لمعظم التفاعلات الكيميائية في الخلايا.
حدد التنفس الخلوي
- إنها سلسلة من التفاعلات البيولوجية التي تحدث في الخلية ويتم ترتيبها في شكل سلسلة مرتبة ومترابطة.
- حيث تقوم النباتات بتفكيك المركبات التي يصعب تحللها والجزيئات العضوية وتحويلها إلى طاقة لاستخدام النبات.
- تحدث هذه العملية ليلاً في جزء من الخلية يسمى الميتوكوندريا، مما يعني مركز إنتاج الطاقة في الخلية.
مراحل التنفس الخلوي
تتم عملية التنفس الخلوي في الميتوكوندريا وتنقسم إلى أربع مراحل، تبدأ بمرحلة تحلل السكر وتنتهي بمرحلة إطلاق الإلكترونات، 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 ويتحول إلى جزيئين من الكربون ثم يتم ربطه بإنزيم الأسيتيل، مما ينتج عنه غاز ثاني أكسيد الكربون.
- يعمل أنزيم الأسيتيل، الذي يتم إنتاجه من المرحلة السابقة، جنبًا إلى جنب مع مركب رباعي الكربون ثم يخلق العديد من تفاعلات الأكسدة التي تعمل على إصلاح الذرات فيما يعرف بدورة حامض الستريك.
- الفسفرة المؤكسدة هي المرحلة الأخيرة من التنفس الخلوي، حيث يتم تحويل الطاقة.
- تنتج الطاقة التي يمكن استخدامها من خلال التفاعلات الكيميائية من أكسدة المتقارنات الأنزيمية.
- في هذه العملية، يتم إطلاق إلكترونات عالية الطاقة، والتي يتم نقلها من ناقلات الشحنة من الميتوكوندريا إلى الأكسجين، مما يؤدي إلى تكوين جزيئات الماء.
أهمية التنفس الخلوي
- تساعد عملية التنفس الخلوي في الحفاظ على درجة حرارة الجسم وتلعب دورًا مهمًا في تثبيت الحرارة.
- هدفه هو حصاد الطاقة الناتجة عن تحلل هذه المركبات العضوية.
- أحد أشكال الطاقة المنتجة هو (الجلوكوز) الذي يساعد على القيام بالأنشطة داخل الخلية.
- تلعب عملية التنفس البيولوجي دورًا مهمًا في توفير وبناء هيكل الكربون المهم لعملية التمثيل الضوئي في النباتات
تكامل التنفس الخلوي والتمثيل الضوئي
لذلك على الرغم من أن كل من هذه العمليات لها دورها الخاص والإنتاج الذي تلعبه ومساعدها للنبات والخلية بشكل عام.
ومع ذلك، هناك تكامل واتصالات لهاتين العمليتين معًا، ومن خلال فهمك لما تم شرحه بالتفصيل في هذه المقالة بعنوان التنفس الخلوي والتركيب الضوئي، نستنتج ما يلي
- تعتبر المواد التي تنشأ من عملية التمثيل الضوئي، أي المنتجات، من المواد التي تتداخل مع عملية التنفس الخلوي.
- المواد المستخدمة في عملية التمثيل الضوئي هي المواد التي يتم إنتاجها لعملية التنفس الخلوي.
- تُستخدم مرحلة سلسلة نقل الإلكترون في تنفس الخلية والتمثيل الضوئي لتوليد الطاقة.
- تتضمن كل من دورات كالفن وكريبس إعادة ترتيب ذرات الكربون في المركبات العضوية.
- إنها مصدر للهيكل الكربوني المستخدم في تفاعلات البناء الحيوية.
- تتشابه بعض المنتجات في التنفس الخلوي والتمثيل الضوئي.
- يربط جزيء ثاني أكسيد الكربون حلقتين من كالفن وكريبس.
- في الواقع، نجد أن معظم العمليات البيولوجية التي تحدث مترابطة.
- ويمكن أن يكون أحدهما نتيجة للآخر أو سببًا له أو ما شابه في جميع العمليات الحيوية.
- إنها تلعب دورًا هائلاً في توليد الطاقة اللازمة للنباتات والعمليات الأخرى.
- الذي يحتاجه النبات بشكل يومي ومستمر في الخلية.
لذلك في نهاية موضوعنا التنفس الخلوي والتمثيل الضوئي، حيث تعاملنا مع تعريف عمليتي التنفس الخلوي والتمثيل الضوئي.
نأمل أن نكون قد قدمنا لك كل ما تحتاج لمعرفته حول التنفس الخلوي والتمثيل الضوئي، والمراحل الفردية لكل عملية وأهمية التنفس الخلوي.