الفرق بين التمثيل الضوئي والتنفس
ال البناء الضوئي إنها العملية البيولوجية التي تستخدم فيها الطاقة الشمسية لتحويل ثاني أكسيد الكربون والماء إلى كربوهيدرات وأكسجين. ال التنفس الخلوي إنها العملية البيولوجية التي يتم من خلالها تحويل الكربوهيدرات والأكسجين لإنتاج الطاقة على شكل ATP.
| البناء الضوئي | عمليه التنفس | |
|---|---|---|
| تعريف | عملية تكوين مركب عضوي مدفوع بالضوء. | عملية استخدام المركبات العضوية للحصول على الطاقة الكيميائية. |
| أين يتم ذلك؟ |
البلاستيدات الخضراء (النباتات والطحالب) غشاء البلازما (البكتيريا الزرقاء) |
السيتوبلازم والميتوكوندريا (حقيقيات النوى) غشاء بلازما (بكتيريا ، عتائق) |
| من يفعل ذلك؟ |
الكائنات الضوئية:
|
معظم الكائنات الحية:
|
| ماذا ينتج؟ |
|
|
| المراحل |
|
|
| سلسلة نقل الإلكترون | نظامي الصور الأول والثاني | المجمعات الأول والثاني والثالث والرابع |
| أنواع |
|
|
| أهمية |
|
|
| معادلة | 6CO2 + 6 ح2O + ضوء → C.6ح12أو6 + 6O2 | ج6ح12أو6+ 6O2→ 6CO2+ 6 ح2O + ATP |
ما هو التمثيل الضوئي؟
التمثيل الضوئي هو عملية تحويل ثاني أكسيد الكربون والماء لتكوين السكريات والأكسجين. في هذه العملية تتحول طاقة الضوء إلى طاقة كيميائية.
الكائنات الحية التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي هي ضوئية التغذية: النباتات والطحالب والبكتيريا الزرقاء. في النباتات ، يحدث التمثيل الضوئي في الأوراق ، حيث توجد البلاستيدات الخضراء. في البكتيريا الزرقاء ، توجد آلية التمثيل الضوئي في غشاء البلازما.
يتم تلخيص التفاعل الكيميائي العام لعملية التمثيل الضوئي في المعادلة التالية:
6CO2 + 6 ح2O + ضوء → C.6ح12أو6 + 6O2
حيث يتم الحصول من ثاني أكسيد الكربون والماء والطاقة الضوئية على الجلوكوز والأكسجين الذي يتم إطلاقه في الغلاف الجوي.
مراحل البناء الضوئي
تصنف تفاعلات التمثيل الضوئي إلى مرحلتين:
- مرحلة الاعتماد على الضوء: تنشط الطاقة المشتقة من ضوء الشمس إلكترونًا في الكلوروفيل ، والذي يدخل في سلسلة نقل الإلكترون في البلاستيدات الخضراء وينتج ATP والأكسجين وعوامل الاختزال.
- طور مستقل عن الضوء (أو المرحلة المظلمة): يتم إجراء تفاعلات تثبيت الكربون ، حيث يتم إنتاج ATP وعوامل الاختزال في مرحلة الضوء لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى سكر.
أنواع التمثيل الضوئي
يمكن تمييز النباتات حسب نوع التمثيل الضوئي الذي يقومون به:
- التمثيل الضوئي C3: في معظم النباتات ، يرتبط ثاني أكسيد الكربون بجزيء حمض الفوسفوجليسيريك ثلاثي الكربون.
- التمثيل الضوئي C4: في الذرة وقصب السكر ، يرتبط ثاني أكسيد الكربون بجزيء أوكسالو أسيتيك رباعي الكربون.
- التمثيل الضوئي CAM: موجود في النباتات النضرة.
ما هو التنفس الخلوي؟
ال عمليه التنفس إنها العملية الخلوية التي تسمح باستخدام الطاقة المخزنة في الكربوهيدرات باستخدام الأكسجين. المنتجات ثاني أكسيد الكربون ، ATP والماء. يستخدم ATP للتفاعلات الأيضية بينما CO2 يغادر الخلية ثم يتم التخلص منه.
تقوم معظم الكائنات الحية بالتنفس الخلوي:
- في النباتات والحيوانات والفطريات والبروتوزوا يتم إجراؤه في الميتوكوندريا والسيتوبلازم.
- في بعض البكتيريا والعتائق يتم إجراؤها على غشاء البلازما.
ال تفاعل كيميائي عام من التنفس تتلخص في المعادلة التالية:
ج6ح12أو6 + 6O2 → 6CO2 + 6 ح2أو
حيث يتفاعل الجلوكوز مع الأكسجين مما ينتج عنه ATP وثاني أكسيد الكربون والماء.
مراحل التنفس الخلوي
يمكن تصنيف تفاعلات التنفس الخلوي إلى ثلاث مراحل:
- تحلل السكر: هذا هو أول طريق لتحلل الجلوكوز للحصول على الطاقة وعوامل البيروفات والاختزال.
- دورة كريبس أو دورة حمض الستريكيدخل البيروفات في دورة من التفاعلات الأنزيمية لتتحلل إلى ثاني أكسيد الكربون وتنتج ATP وعوامل الاختزال.
- الفسفرة التأكسدية: هو المسار الأيضي الذي يلتقط الإلكترونات ويختزل العوامل لإنتاج المزيد من ATP.
أنواع التنفس الخلوي
يمكن أن يكون التنفس من نوعين اعتمادًا على المركب الذي يقبل الإلكترونات:
- التنفس الهوائي: الأكسجين O2 هو الجزيء الذي يقبل تحويل الإلكترونات إلى ماء (H2أو).
- التنفس اللاهوائي: في البيئات التي لا يوجد فيها O2تستخدم بعض الكائنات الحية الدقيقة (البكتيريا والعتائق) جزيئات أخرى كمستقبلات للإلكترون ، مثل الكبريتات والنترات.
قد تكون مهتمًا أيضًا بالمشاهدة أنواع التنفس.
العلاقة بين التمثيل الضوئي والتنفس الخلوي
التمثيل الضوئي والتنفس عمليتان مكملتان:
- يستخدم التمثيل الضوئي الطاقة الشمسية لإنتاج مركبات عضوية ؛ يستخدم التنفس المركبات العضوية للحصول على الطاقة الكيميائية.
- تعمل المركبات العضوية لعملية التمثيل الضوئي كغذاء للكائنات التي لا تقوم بعملية التمثيل الضوئي.
- يتحول ثاني أكسيد الكربون إلى مركبات عضوية عن طريق التمثيل الضوئي ؛ يتم تحويل المركبات العضوية إلى ثاني أكسيد الكربون عن طريق التنفس.
- في عملية التمثيل الضوئي ، يتم إطلاق الأكسجين الذي يستخدم بعد ذلك في التنفس.
- يمثل التمثيل الضوئي والتنفس جزءًا من دورة حياة الكربون.
- تستخدم كلتا العمليتين سلاسل من ناقلات الإلكترون لالتقاط الطاقة اللازمة للتفاعلات الأخرى.
قد يثير اهتمامك أن ترى الكائنات ذاتية التغذية وغيرية التغذية
مراجع
ألبرتس ، ب ، جونسون ، أ ، لويس ، جيه ، راف ، إم ، روبرتس ، ك ، والتر ، ب. (2008) البيولوجيا الجزيئية للخلية الطبعة الخامسة. علوم جارلاند.
دكتوراه في الكيمياء الحيوية من المعهد الفنزويلي للبحث العلمي (IVIC) ، مع شهادة في التحليل البيولوجي من الجامعة المركزية في فنزويلا.
