في النباتات، يحدث التمثيل الضوئي والتنفس بطرق متعاكسة تقريبًا. حيث تتميز النباتات بالقدرة على القيام بعملية التركيب بفضل وجود عضيات خاصة في الخلية النباتية تمكنها من تحويل الطاقة الضوئية للشمس إلى سكريات وطاقة يستخدمها النبات في نموه.
في النباتات، يحدث التمثيل الضوئي والتنفس بطرق معاكسة تقريبًا.
خلال النهار، تقوم النباتات بأخذ ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي، وتمتص الطاقة الضوئية من ضوء الشمس وتحولها إلى أجزاء خاصة من الخلية النباتية تسمى البلاستيدات الخضراء أو البلاستيدات إلى طاقة، حيث يتم إطلاق الأكسجين نتيجة لتلك العملية، والنبات يتنفس غاز الأوكسجين وغاز ثاني أكسيد الكربون، والعبارة في النباتات أن عمليتي التمثيل الضوئي والتنفس متعاكستان تقريبًا.
- الجواب هو البيان الصحيح.
عملية التمثيل الضوئي في النباتات
إنها العملية التي تستخدمها النباتات لتحويل طاقة ضوء الشمس إلى طاقة كيميائية، حيث يتم التقاط الطاقة الضوئية واستخدامها لتحويل الماء وثاني أكسيد الكربون والمعادن إلى أكسجين ومركبات عضوية أخرى غنية بالطاقة. البناء الضوئي لن تكون هناك حياة على الأرض. كيميائيًا، يمكن تشبيه عملية التمثيل الضوئي بعملية الأكسدة والاختزال، التي يتم تنشيطها بواسطة الطاقة الضوئية لأشعة الشمس، حيث يتم تحويل الماء إلى أكسجين وأيونات الهيدروجين والإلكترونات، ويتم نقل أيونات الهيدروجين والإلكترونات لتتحد مع غاز ثاني أكسيد الكربون، ويتم تحويل ثاني أكسيد الكربون بواسطة المكونات السابقة إلى مركبات عضوية أخرى، حيث تُستخدم أيونات الهيدروجين والإلكترونات لتجميع الأحماض الأمينية التي تعد اللبنات الأساسية للبروتينات. يتم التعبير عن معادلة التمثيل الضوئي على النحو التالي
6CO2 + 12 H2O + ضوء الشمس -> C6H12O6 + 6H2O + 6O2
صف مراحل البناء الضوئي
تتضمن عملية التخليق العديد من التفاعلات الكيميائية المحفزة بواسطة مجموعة من الإنزيمات في النبات، وتنقسم عملية التمثيل الضوئي إلى مرحلتين رئيسيتين
- المرحلة الضوئية الضوئية هي مرحلة التفاعلات الكيميائية الضوئية، حيث يتم التقاط الطاقة الضوئية، وتحدث سلسلة من عمليات نقل الإلكترون، مما ينتج عنه مركبان للطاقة، ATP و NADPH.
- المرحلة المظلمة هي تفاعل كيميائي تتحكم فيه مجموعة من الإنزيمات، حيث يتم استخدام المركبين ATP و NADPH لتحويل غاز ثاني أكسيد الكربون إلى مركبات عضوية مهمة.
عملية التنفس في النباتات
تحتاج معظم الكائنات الحية إلى التنفس للحصول على الطاقة من السكريات وإتاحتها للقيام بعمليات حيوية أخرى، وتحتاج النباتات إلى التنفس مثل جميع الكائنات الحية، ولا يمكن للنباتات استخدام الطاقة الناتجة عن عملية التمثيل الضوئي في شكلها الحر ATP، ولكن النباتات يتنفس من خلال عملية طبيعية تستخدم تحلل السكر ودورة كريبس وتفاعل الفسفرة المؤكسدة، يتنفس النبات خلال النهار، لكن عملية التمثيل الضوئي في النهار أسرع من عملية التنفس، حيث يتم إطلاق غاز الأكسجين بسرعة أكبر من سرعة استهلاكه في التنفس، وفي الليل تظهر عملية التنفس بشكل أوضح، حيث تحتاج النباتات إلى طاقة لامتصاص الماء والأملاح المعدنية من التربة ونقلها إلى أجزاء النبات، كما تحتاج إلى طاقة لإجراء عملية التمثيل الضوئي وإنتاج البروتينات.
أخيرًا، تحدث عمليتا التمثيل الضوئي والتنفس في النباتات، وهما متعارضتان تقريبًا. وتبين أن هذه العملية صحيحة من خلال مدخلات ونواتج المرحلتين المتقابلتين من التمثيل الضوئي والتنفس، ومفهوم التمثيل الضوئي في النباتات، ومراحلها الأساسية وأهميتها للحياة على سطح الأرض، بالإضافة إلى تحديد عملية التنفس في النباتات.