المواد الكيميائية التي تنتج عن عملية التمثيل الضوئي أو عملية التمثيل الضوئي التي تقوم بها النباتات الخضراء والعديد من الكائنات الحية الأخرى لغرض تحويل الطاقة الضوئية إلى مادة كيميائية، وخلال ذلك ينتج الكائن الحي بعض المواد الكيميائية التي سنتعرف عليها في منطقتنا. مقال عن المواد الكيميائية التي تنتج من عملية البناء البصرية.
تعرف علي
ما هي المواد الكيميائية التي تنتجها عملية التمثيل الضوئي
ما هي المواد الكيميائية التي تنتجها عملية التمثيل الضوئي
تقوم العديد من الكائنات الحية، وأهمها النباتات، بعملية التمثيل الضوئي للحصول على غذائها. خلال هذه العملية، تقوم المصائد الموجودة على سطح النبات بجمع الطاقة الحرارية وتخزينها لاستخدامها في عملية معقدة لتحويل الماء وثاني أكسيد الكربون إلى سكر يعرف باسم الجلوكوز، وهذا الجلوكوز الذي تنتجه النباتات هو مصدر الطاقة وطريقة صنعها. مواد أخرى مثل النشا والسليلوز، وتجدر الإشارة إلى أن السليلوز مهم جدًا في بناء جدران الخلايا، وكذلك بالنسبة للنشا، حيث يتم تخزينه في بذور النباتات وأجزاء مختلفة منها كمصدر للغذاء عن طريق الفم بعد ولهذا، كما نلاحظ في العديد من الأطعمة مثل الأرز، فهي نشاء كامل
قد تكون مهتمًا بـ
ما هي النباتات التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي
ما هي النباتات التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي
النباتات التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي هي نباتات خضراء تحتوي على صبغة الكلوروفيل، وهذه الصبغة مسؤولة عن تجميع الطاقة الضوئية القادمة من الشمس وتحويلها إلى طاقة كيميائية. ينعكس الضوء الأزرق فقط كضوء أخضر، لذا فإن النباتات التي تحتوي على صبغة الكلوروفيل تكون خضراء.
ملحوظة تتوقف بعض أنواع النباتات عن إنتاج الكلوروفيل في أوقات معينة من العام، لذلك نلاحظ تغير لون النبات خلال هذا الوقت، حيث لم يعد ينعكس الضوء الأخضر.
تعرف علي
المسار الكيميائي لعملية التمثيل الضوئي في النباتات
حسنًا، في الواقع، المواد الكيميائية التي تنتج عن عملية التمثيل الضوئي ليست سهلة كما تبدو، حيث تمر عملية التمثيل الضوئي بعدد من العمليات الكيميائية المعقدة للغاية لتنتج ثمارها النهائية. إنها ليست مجرد إضافة بعض الماء إلى ثاني أكسيد الكربون وسوف نحصل على الأكسجين والسكريات، بل إنها تنطوي على مسار كيميائي معقد للغاية، ولكن مجموعة الإنزيمات والإنزيمات المساعدة تسهل هذا المسار كثيرًا.
ومن الجدير بالذكر في مقالنا عن المواد الكيميائية التي تنتج عن عملية التمثيل الضوئي أن إنزيم Rubisco هو الإنزيم المسؤول عن تثبيت ثاني أكسيد الكربون، أي باختصار يربط ثاني أكسيد الكربون بجزيء الكربون للحصول على السكر، أي النباتات. خلال عملية التفاعل، تطلق النباتات جزيء الأكسجين، ويجب ملاحظة أن الإنزيم ليس بنفس الكفاءة المرغوبة، وللأسف يعمل بشكل متساوٍ على إصلاح الأكسجين بدلاً من ثاني أكسيد الكربون خلال عملية تعرف باسم التنفس الضوئي.
تستخدم العملية المذكورة أعلاه الكثير من الطاقة حيث يتعين على النبات استخدام الطاقة لتحويل نواتج التنفس الضوئي مرارًا وتكرارًا إلى شكل يتفاعل مع ثاني أكسيد الكربون.
قد تكون مهتمًا بـ
لماذا يعتبر التمثيل الضوئي من بين أعظم 100 اكتشاف في كل العصور
لماذا يعتبر التمثيل الضوئي من بين أعظم 100 اكتشاف في كل العصور
حسنًا، إذا كان ما ذكرناه عن المواد الكيميائية الناتجة عن التمثيل الضوئي والمسار الكيميائي للقيام بذلك غير كافٍ لإجراء عملية التمثيل الضوئي من بين أعظم 100 اكتشاف في كل العصور، فلا بد من معرفة أن عملية التمثيل الضوئي هي ما يدفع النبات. الإنتاج في جميع أنحاء العالم، ونسبة كبيرة من الهواء الذي نتنفسه ناتج عن عملية التمثيل الضوئي، حيث تعد النباتات أحد العناصر الرئيسية المهمة لدورة الأكسجين على الكوكب، وبدونها، كل الثدييات على الأرض بما في ذلك البشر ونسبة كبيرة من الحيوانات التي تعتمد على الأكسجين.
تم اكتشاف هذه العملية من قبل العالم العظيم يان إنجينهاوس، وقد ساهم اكتشافه بشكل كبير في إثراء فهمنا لطبيعة ووظيفة النباتات، بالإضافة إلى المساعدة في فهم وشرح اثنين من أهم الغازات الأساسية على سطح الكوكب، وهي الأكسجين وثاني أكسيد الكربون. والأهم في العلوم مثل هندسة النباتات والمحاصيل الزراعية.
تطور التمثيل الضوئي عبر التاريخ
ما يعنيه تطور عملية التمثيل الضوئي عبر التاريخ هو أصل هذه العملية وكيف بدأت من الألف إلى الياء. النباتات والكائنات الحية التي تستخدم عملية التمثيل الضوئي على الكوكب لملايين السنين وفي ذلك الوقت لم يكن البشر موجودين لدراسة هذه العملية وبالتأكيد المواد الكيميائية الناتجة عن عملية التمثيل الضوئي التي تحدث في ذلك الوقت لا تشبه حتى المواد الكيميائية التي تنتجها عملية التمثيل الضوئي التي كانت تحدث منذ ملايين السنين لأول الكائنات الحية التي تستخدم التمثيل الضوئي.
من المحتمل جدًا أن تكون الكائنات الحية الأولى التي استخدمت التمثيل الضوئي قد تطورت خلال المراحل المبكرة من التاريخ التطوري للحياة، وغالبًا ما استخدم هذا الكائن الغازات المختزلة مثل الإلكترونات والهيدروجين بدلاً من الماء، ومن الجدير بالذكر أن هناك ثلاثة عمليات استقلابية رئيسية المسارات التي يمكن من خلالها إجراء التمثيل الضوئي
1- C3. البناء الضوئي
يعد التمثيل الضوئي لـ C3 هو المسار الأقدم والأكثر شيوعًا الذي تستخدمه بعض النباتات التي تستخدم دورة كالفين في خطواتها الأولى لدمج ثاني أكسيد الكربون مع المادة العضوية.
2- C4. البناء الضوئي
في حين يتم استخدام التمثيل الضوئي لـ C4 من قبل النباتات التي تبدأ دورة كالفين من خلال التفاعلات التي تجمع بين أربعة مركبات من الكربون وثاني أكسيد الكربون.
3-التمثيل الغذائي للطب المخلب الحمضي
التمثيل الغذائي للطبابة البديلة هو عملية تكيف لعملية التمثيل الضوئي تحدث خلال الظروف القاحلة.
ملحوظة كلا من C4 و CAM لهما تعديلات خاصة للحفاظ على المياه.
حقائق ممتعة
حسنًا، أولاً وقبل كل شيء، وقبل تناول الحقيقة المضحكة في مقالتنا حول المواد الكيميائية الناتجة عن عملية التمثيل الضوئي، تجدر الإشارة إلى أننا نعلم جميعًا أن عملية التمثيل الضوئي تتم بفضل صبغة الكلوروفيل، والتي تعمل على جمع الضوء. الطاقة من الشمس خلال ساعات النهار، لكن هل تعلم عزيزي القارئ أن التركيب الكيميائي لهذه المادة الكلوروفيل يشبه إلى حد بعيد الهيموجلوبين في الحيوانات، فكلاهما مشتق من البورفيرين، والفرق الوحيد هو أن الكلوروفيل في النباتات يحتوي على المغنيسيوم بينما يحتوي الهيموجلوبين على الحديد بدلاً منه. أليس غريبًا وممتعًا حقًا
في نهاية مقالنا حول المواد الكيميائية التي تنتج عن عملية التمثيل الضوئي، يجب أن نشير للمرة الأخيرة إلى مدى أهمية اكتشاف عملية التمثيل الضوئي، وكم عدد الأشياء المهمة في حياتنا الحالية لم تكن لتتحول إلى ما هو عليه. هم الآن بدون هذا الاكتشاف الرائع.