البناء الضوئي – أهم تفاعلات البناء في الخلية

البناء الضوئي – أهم تفاعلات البناء في الخلية

- ‎فيمقالات علمية
495
0

البناء الضوئي

إننا نعيش في كوكب يغمره فيض من الطاقة القادمة من الشمس,ومن كل هذه الكمية الهائلة من الطاقة تستخدم عملية البناء الضوئي . فقط في1%
المعادلة العامة للبناء الضوئي :
CO2 + H20+       طاقة الضوء       ينتج                      C6H12O6 + O2

حيث يتم خلال مراحل البناء الضوئي اختزان الطاقة الضوئية بشكل طاقة كيميائية في مركب الجلكوز. ولها أشكال مختلفة,منها:
1- شكلاً لاينتج الاوكسيجين: كالذي يحدث في أربع مجموعات من البكتيريا هي ( الحمراء – الخضراء المنتجة للكبريت – وغير المنتجة للكبريت – والبكتيريا اللولبية ).
2- شكلاً ينتج الاوكسيجين : سبع مجموعات من الطحالب,والنباتات التي تعيش على اليابسة .
البناء الضوئي في النباتات
تحدث عملية التركيب الضوئي في النبات بشكل أساسي في الأوراق .
بنية الورقة : تحتوي الورقة على طبقة سميكة من الخلايا تسمى خلايا الميزوفيل الغنية بالبلاستيدات الخضراء .
البلاستيدات : عضيات غشائية خاصة بالخلايا النباتية , تُحاط بغشاءان , الاول يحيط بها أما الثاني منظم على شكل تراكيب مسطحة تسمى أقراص الثايلاكويد وتنتظم هذه الأقراص على شكل أعمدة تسمى الغرانا . ويمتلئ باقي المحتوى بمادة شبه سائلة تسمى اللُحمة (الستروما ). لاحظ الشكل الشكل (3-1)

تحوي أغشية الثايلاكويد الصبغات الضرورية لعملية البناء الضوئي واهمها الكلوروفيل بنوعيه (أ و ب ) والكاروتينويدات . يمتص الكلوروفيل الأضواء البنفسجية – الزرقاء – والحمراء . أما الكاروتينويدات تمتص الاضواء الازرق والأخضر .
الشكل (3-2)

الشكل (3-2)

الضوء هو شكل من اشكال الطاقة الكهرومغناطيسية , تسمى دقيقة الضوء بالفوتون والتي تمثُل قيمة محددة من الطاقة الي يحملها الضوء . وعموماً تتناسب طاقة الفوتون عكسياً مع طول موجة الضوء . فكلما كان طول الموجة قصيراً تحتوي الفوتونات طاقة أعلى .
الشكل (3-3)

الشكل (3-3)

مراحل البناء الضوئي :
أولا . التفاعلات الضوئية : وتتضمن
1-امتصاص الطاقة الضوئية من أشعة الشمس .
2-استخدام الطاقة الضوئية لتكوين ATP وتحويل مركب NADP+ وهومستقبل لللإلكترونات الى NADPH.

التفاعلات اللاضوئية (تثبيت الكربون) :
3-استهلاك ATP و NADPH لبناء مواد عضوية من CO2 الجوي .
الشكل (3 -4 )


الشكل (3 -4 )

المعقدات المسؤولة عن التفاعلات الضوئية : هي النظام الضوئي )الاول – والثاني ( والسيتوكروم – ومصنًع ATP وهي معقدات تترتب في الثايلاكويدات بشكل منظم ,كما يبدو بالشكل (3-5 )

الشكل (3-5 )
ما هو النظام الضوئي : تركيب متشابك من جزيئات صبغة الكلوروفيل والأصباغ الثانوية وبروتينات مرتبطة معاً ضمن معقد بروتيني على سطح أغشية الثايلاكويدات .وكما تقوم العدسة بتجميع الضوء في نقطة معينة .
يقوم النظام الضوئي بتوجيه الطاقة الضوئية من خلال جزيئات الصبغة المشكلة له نحو جزئ من الكلوروفيل يسمى مركز التفاعل . يعمل هذا الجزئ على تمرير الطاقة خارج النظام الضوئي على شكل الكترون مهيًج يدفع عمليات بناء ATP والمواد العضوية .

تحتوي البلاستيدات النظاميين الضوئيين , حيث يقومان بنقل غير حلقية للالكترونات تستخدم لإنتاج كل من كما في الشكل

(3- 6)      ATP – NADPH


الشكل (3- 6)

تتم التفاعلات الضوئية كما يبدو في الشكل (3-7 )

 

الشكل (3-7 )
ثانياً. التفاعلات اللاضوئية – تفاعلات تثبيت الكربون :

تسمى التفاعلات الحلقية التي تثبت الكربون – دورة كالفن .
حيث تقوم بتحويل الكربون اللاعضوي الى شكل عضوي – بشكل سكريات . تقسم الدورة الى ثلاث مراحل :
1- تثبيت الكربون 2-الاختزال 3- إعادة تكوين رايبولوز ثنائي الفوسفات .
لكل 6 جزيئات منCO2 يتم تثبيتها من خلال هذه الدورة يُبنى جزئ واحد من الجلكوز من نواتج تفاعلات الاختزال .

أي من جليسر الدهيد فوسفات .
تستهلك الدورة (ATP – NADPH) مركبا الطاقة التي تنتجه التفاعلات الضوئية .

حلقة كالفن الشكل (3-8 )

 

اعداد : الاستاذة شهلا صادق

مٌدرسة علم أحياء، درست في جامعة دمشق كلية العلوم ، درستُ في مدارس وثانويات الجمهورية العربية السورية، وبعد رحلتي في عالم التدريس التي تتجاوز العشرون عاماً على السبورة الخشبية و السبورة الضوئية، أحببت أن أتبع التطور التكنولوجي، وقمت بتأسيس مؤسسة الياسر التعليمية لأنشر بها الدروس والإختبارات التي أقوم بتصميمها، لتصبح أكثر متعة للطلاب

‎إضافة تعليق

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *