+
بالتفصيل

التركيب الضوئي


تمثل عملية التمثيل الضوئي عملية التغذية الذاتية الرئيسية ويتم تنفيذها بواسطة كائنات الكلوروفيل ، والتي تمثلها النباتات وبعض المحتجين ، والبكتيريا الضوئية ، والبكتيريا الزرقاء.

في عملية التمثيل الضوئي التي تقوم بها كائنات التمثيل الضوئي ، باستثناء البكتيريا ، ثاني أكسيد الكربون (CO2) والمياه (ح20) تستخدم لتخليق الكربوهيدرات ، وعادة الجلوكوز. في هذه العملية ، هناك تكوين الأكسجين (O2) ، الذي صدر إلى الوسط.

تختلف عملية التمثيل الضوئي التي تقوم بها بكتيريا التمثيل الضوئي في كثير من النواحي عن تلك التي تقوم بها الكائنات العضوية الأخرى ، كما سنرى أدناه.

الصيغة العامة لإنتاج الجلوكوز عن طريق التمثيل الضوئي من حقيقيات النوى والبكتيريا الزرقاء هي:

6 CO2 + 12H2ال C6H12ال6 + 6 يا2 + 6H2ال

تُظهر هذه المعادلة أنه بوجود الضوء والكلوروفيل ، يتم تحويل ثاني أكسيد الكربون والماء إلى سداسي - في هذا المثال ، الجلوكوز - مع إطلاق الأكسجين.

تعد كائنات التمثيل الضوئي أساسية للحفاظ على الحياة على كوكبنا ، حيث إنها أساس معظم سلاسل الغذاء وتنتج الأكسجين ، الغاز المحفوظ في الجو بتركيزات كافية وذلك بفضل نشاط التمثيل الضوئي بشكل رئيسي.

أصل الأكسجين والتمثيل الضوئي البكتيري

الأكسجين الناتج عن عملية التمثيل الضوئي بواسطة حقيقيات النوى والبكتيريا الزرقاء يأتي من الماء ، وليس من ثاني أكسيد الكربون ، كما كان يعتقد سابقًا.

كان الباحث الأول الذي اقترح ذلك هو كورنيليوس فان نيل ، في ثلاثينيات القرن العشرين ، عندما كان يدرس بكتيريا التمثيل الضوئي. وجد أن البكتيريا الحمراء الكبريتية (أو البكتيريا الأرجواني) تؤدي شكلاً معينًا من التمثيل الضوئي الذي لا توجد فيه حاجة لتكوين الماء أو الأكسجين. هذه البكتيريا تستخدم ثاني أكسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين (H2S) وإنتاج الكربوهيدرات والكبريت.
ثم كتب فان نيل الصيغة العامة لعملية التمثيل الضوئي التي تقوم بها هذه البكتيريا:

التمثيل الضوئي البكتيري
6 CO2+ 2 ساعة2S CH2يا + ح2O + 2S

لقد كان فهم عملية التمثيل الضوئي هذه هو الذي دفع الباحث إلى اقتراح المعادلة العامة لعملية التمثيل الضوئي:

6 CO2+ 2 ساعة2ال CH2يا + ح2يا + 2 أ

هذه المعادلة تبين أن ح2قد يكون الماء (ح2O) أو كبريتيد الهيدروجين (H2S) ويوضح أنه إذا كان الماء فهو مصدر الأكسجين في عملية التمثيل الضوئي.
تم تأكيد هذا التفسير لاحقًا في الأربعينيات من القرن الماضي من خلال التجارب التي زود الباحثون النباتات بالماء الذي كان أكسجينه كتلة 1818، نظير الأكسجين الثقيل) بدلاً من 16 (O16) ، مثل الأكسجين المياه العادية. ووجدوا أن الأكسجين الصادر عن عملية التمثيل الضوئي هو O18، تأكيد التفسير فان نيل.

لقد ثبت ، إذن ، أن الأكسجين المنطلق خلال عملية التمثيل الضوئي لحقيقيات النوى والبكتيريا الزرقاء يأتي من الماء وليس من ثاني أكسيد الكربون.

أين يحدث التمثيل الضوئي؟

في أبسط الكائنات الحية ، مثل البكتيريا الزرقاء ، يحدث التمثيل الضوئي في الهيالوبلازما ، حيث ترتبط العديد من جزيئات الكلوروفيل بشبكة غشاء داخلي ، وهي امتدادات لغشاء البلازما. تذكر أن البكتيريا الزرقاء بدائية النواة وليس لديها عضيات مرتبطة بالغشاء. من ناحية أخرى ، يحدث التمثيل الضوئي في الكائنات حقيقية النواة بالكامل داخل البلاستيدات الخضراء.


فيديو: التركيب الضوئي ! + شرح ممتع . (كانون الثاني 2021).