التمثيل الضوئي في السيتوبلازم: 7 حقائق يجب أن تعرفها


تقوم النباتات بتصنيع الأكسجين والطاقة القائمة على السكر من خلال عملية يشار إليها باسم التمثيل الضوئي ، والتي تستخدم ضوء الشمس والماء وثاني أكسيد الكربون. دعونا نرى المزيد.

يحدث التمثيل الضوئي داخل البلاستيدات الخضراء في السيتوبلازم. البلاستيدات الخضراء عبارة عن جسم غشائي مزدوج مع نظام غشاء داخلي معقد منظم في أكياس مسطحة أو ثايلاكويدات.

في النباتات العليا ، الأوراق هي العضو الرئيسي في التمثيل الضوئي ، على الرغم من أن السيقان الصغيرة لبعض النباتات العشبية تعمل أيضًا كعضو في عملية التمثيل الضوئي.

دعونا نناقش ما إذا كان التمثيل الضوئي يحدث في السيتوبلازم ، ولماذا وكيف يحدث في السيتوبلازم ، وتصنيفاته والعديد من الحقائق الأخرى ذات الصلة في هذه المقالة.

هل يحدث التمثيل الضوئي في السيتوبلازم؟

التمثيل الضوئي هو العملية التي تلتقط بها النباتات الفوتونات وتحولها إلى طاقة كيميائية مقفلة في مركب عضوي. دعونا نرى ما إذا كان يحدث في السيتوبلازم أم لا.

يحدث التمثيل الضوئي في البلاستيدات الخضراء داخل سيتوبلازم النباتات الخضراء. خلال النهار ، تتم عملية التمثيل الضوئي بواسطة البلاستيدات الخضراء. تستخدم الخلايا الضوئية NADPH و ATP ، وهي النتائج المباشرة لعملية التمثيل الضوئي ، لصنع مجموعة متنوعة من المركبات الكيميائية.

التمثيل الضوئي هو العملية الطبيعية الوحيدة التي يتم بواسطتها تحرير الأكسجين في الغلاف الجوي ليستخدمه كائن حي آخر.

ما هو جزء من عملية التمثيل الضوئي يحدث في السيتوبلازم؟

تتكون عملية التمثيل الضوئي من سلسلتين متتاليتين من التفاعل - تفاعل الضوء ورد الفعل المظلم. دعونا نرى أي جزء من عملية التمثيل الضوئي يحدث في السيتوبلازم.

تحدث السلسلة الثانية من تفاعل التمثيل الضوئي ، وهي التفاعل المظلم أو تفاعل بلاكمان ، في السيتوبلازم. في هذا التفاعل ، يحدث تثبيت الكربون عن طريق سلسلة من الخطوات المحفزة بالإنزيم.

Photosynthesis from ويكيبيديا

توفر جزيئات ATP و NADPH2 المنتجة في تفاعل الضوء الطاقة اللازمة لإصلاح ثاني أكسيد الكربون وتخليق الكربوهيدرات.

لماذا يحدث التمثيل الضوئي في السيتوبلازم؟

يحدث التمثيل الضوئي في البلاستيدات الخضراء داخل السيتوبلازم في النباتات والبكتيريا الخضراء. دعونا نرى لماذا يحدث التمثيل الضوئي في السيتوبلازم.

يحتوي السيتوبلازم على جميع المكونات الأساسية ، وهي الإنزيمات والمواد الكيميائية والعناصر الغذائية الأخرى اللازمة لعملية التمثيل الضوئي. بخلاف ذلك ، يعد التدفق الخلوي ضروريًا لتحسين التمثيل الضوئي ولتوزيع العناصر الغذائية عبر الخلية.

كيف يحدث التمثيل الضوئي في السيتوبلازم؟

التمثيل الضوئي هو تفاعل مؤكسد يعتمد على الضوء حيث يؤكسد الكلوروفيل الماء إلى 02 مكونًا NADPH + و ATP مما يقلل من ثاني أكسيد الكربون إلى كربوهيدرات. دعونا نرى المزيد.

تنقسم عملية التمثيل الضوئي إلى مرحلتين مدرجتين أدناه -

  • Light or Hill’s reaction
  • رد فعل مظلم أو رد فعل بلاكمان

Light or Hill’s reaction:

يمكن دراسة تفاعل الضوء أو التفاعلات الكيميائية الضوئية في الرؤوس التالية:

  • امتصاص الطاقة الضوئية بالنظم الضوئية.
  • التحلل الضوئي للماء وتطور O2.
  • الحد من NADP وتشكيل NADPH2
  • الفسفرة الضوئية.

1. امتصاص الطاقة الضوئية بالنظم الضوئية:

هناك نوعان من الأنظمة الضوئية المشاركة في عملية التمثيل الضوئي. وظيفة نظامي الصور هي احتجاز الطاقة الضوئية وتحويلها إلى طاقة كيميائية أي ATP.

2. التحلل الضوئي للماء وتطور O2:

يحدث انقسام جزيئات الماء في هذه المرحلة. يتم بعد ذلك إطلاق الإلكترونات وتحرير الأكسجين في النظام الضوئي الثاني (PS-II).

3. الحد من NADP وتشكيل NADPH2:

مثل PS-II ، يتحمس نظام الصور الأول (PS-I) لامتصاص الضوء والتأكسد. إنها تنقل إلكترونها إلى متقبلات الإلكترون ، والتي بدورها تنخفض. يتم تقليل NADP إلى NADPH2 عن طريق قبول الإلكترونات من PS-1 و H + التي يتم إطلاقها أثناء التحلل الضوئي للماء.

4. Photophosphorylation:

تسمى عملية تكوين ATP من ADP و Pi في وجود ضوء الشمس في البلاستيدات الخضراء بالفسفور الضوئي.

رد فعل مظلم أو رد فعل بلاكمان:

تنتج جزيئات ATP و NADPH2 في تفاعل الضوء الطاقة اللازمة لإصلاح ثاني أكسيد الكربون ولتكوين الكربوهيدرات في التفاعل المظلم.

يمكن وصف الخطوات المختلفة في رد الفعل المظلم في الخطوات الواردة أدناه:

  • تثبيت ثاني أكسيد الكربون / الكربوكسيل
  • الحد من PGA
  • Synthesis of glucose
  • تجديد RuBP

1. تثبيت ثاني أكسيد الكربون / الكربوكسيل:

في المرحلة الأولى ، يتم قبول ثاني أكسيد الكربون بواسطة مركب 02- كربون ، ريبولوز 5 ثنائي فوسفاتيز (RuBP) لتكوين وسيط 1,5 كربون. ثم ينقسم هذا المركب الوسيط في وجود الماء إلى جزيئين من حمض الفوسفوجليسيريك (PGA).

2. الحد من PGA:

يتم فسفرة PGA على الفور عن طريق أخذ الفوسفات من إنتاج ATP أثناء تفاعل الضوء مع حمض diphosphoglyceric (DPGA). يتم تقليل DPGA إلى phosphoglyceraldehyde (PGAld) عن طريق أخذ H2 من إنتاج NADPH2 في تفاعل كيميائي ضوئي.

3. Synthesis of glucose:

ردود الفعل التي تحدث في هذه المرحلة هي كما يلي:

  1. تم تحويل جزيء واحد من PGAld إلى ثنائي هيدروكسي فوسفات الأسيتون (DHAP)
  2. يتكثف PGAld و DHAP من أجل ثنائي فوسفاتيز الفركتوز (FBP).
  3. ينتج FBP عن طريق نزع الفسفرة الفركتوز أحادي الفوسفات (FMP)
  4. FMP بالتغيير الأيزوميري المحول إلى الجلوكوز أحادي الفوسفات (GMP)
  5. يتم تحويل GMP عن طريق نزع الفسفرة إلى جلوكوز

4. تجديد RuBP:

من أجل التشغيل المستمر لعملية التمثيل الضوئي ، يجب أن تكون إمدادًا منتظمًا بـ ATP و NADPH2 وأيضًا كمية كافية من RuBP وهو المستقبل الأساسي لثاني أكسيد الكربون.

أين يحدث التمثيل الضوئي في السيتوبلازم؟

يحدث التمثيل الضوئي بشكل عام في جميع الأجزاء الخضراء من جسم النبات. دعونا نرى أين يحدث بالضبط داخل السيتوبلازم.

يحدث التمثيل الضوئي في البلاستيدات الخضراء: - نوع من البلاستيد موجود في السيتوبلاسم. يحتوي هذا البلاستيد على DNA و RNA و chlorophyll a و chlorophyll b إلخ. هذا النوع من البلاستيدات موجود في الأجزاء الخضراء من أوراق النباتات.

ماذا يفعل السيتوبلازم في عملية التمثيل الضوئي؟

السيتوبلازم ضروري لمعظم التفاعلات التي تحدث داخل الخلية. دعونا نرى بالتفصيل دور السيتوبلازم في التمثيل الضوئي.

تم سرد دور السيتوبلازم في عملية التمثيل الضوئي أدناه.

  • تحدث جميع التفاعلات الكيميائية الداخلية في سيتوبلازم الخلية.
  • إنه يوفر أساسًا للعضيات الأخرى للعمل داخل الخلية.
  • يوفر السيتوبلازم العناصر الغذائية والإنزيمات اللازمة لحدوث عملية التمثيل الضوئي.
  • يمكن تحقيق توزيع البلاستيدات الخضراء لامتصاص الضوء الأمثل لعملية التمثيل الضوئي من خلال التدفق السيتوبلازمي.

الخلاصة:

تم العثور على الكلوروفيل والأصباغ الأخرى الحساسة للضوء والتي تمتص الطاقة الشمسية في سيتوبلازم الخلايا الضوئية. تتمتع هذه الخلايا بالقدرة على إعادة تصنيع الطاقة الشمسية إلى جزيئات عضوية ذات محتوى عالٍ من الطاقة مثل الجلوكوز ، في ظل وجود ثاني أكسيد الكربون. بالإضافة إلى ذلك ، لتشغيل دورة الكربون العالمية ، تولد هذه الخلايا أيضًا كمية كبيرة من الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي للأرض.

صادق نور

مرحبًا ... أنا صديقة نور ، أتممت التخرج بعد التخرج في التكنولوجيا الحيوية ، ومجال اهتمامي هو البيولوجيا الجزيئية وعلم الوراثة ، بصرف النظر عن هذه ، لدي اهتمام كبير بكتابة المقالات العلمية بكلمات أبسط حتى يتمكن الأشخاص من خلفيات غير علمية أيضًا فهم جمال ومواهب العلم. لدي 5 سنوات من الخبرة كمدرس. دعنا نتواصل من خلال LinkedIn-https: //www.linkedin.com/in/sadiqua-noor-705593225

آخر المقالات

رابط إلى الجسيمات الحالة في السيتوبلازم: 5 حقائق يجب أن تعرفها

الجسيمات الحالة في السيتوبلازم: 5 حقائق يجب أن تعرفها

الليزوزومات هي عضيات خلوية موجودة في السيتوبلازم تحتوي على إنزيمات هضمية (الليزوزيم) تساعد في هضم الجزيئات الحيوية المختلفة. دعونا نرى هذا باختصار. تم العثور على الجسيمات الحالة ...

رابط لهيكل الكروموسومات النباتية: 7 حقائق يجب أن تعرفها

هيكل الكروموسومات النباتية: 7 حقائق يجب أن تعرفها

يحتوي هيكل كروموسوم النبات على جميع المعلومات الجينية الموجودة في أزواج. في هذا المقال نتحدث عن بعض الحقائق المثيرة للاهتمام. هيكل كروموسوم النبات يشبه الخيط ، ويوجد في ...