هل تساءلت يومًا لماذا النباتات خضراء؟ يرجع اللون إلى جزيء عضوي متخصص موجود داخل الخلايا النباتية يسمى الكلوروفيل. يمتص الكلوروفيل أطوال موجية معينة من الضوء ويعكس الضوء الأخضر. عندما يدخل ذلك الضوء المنعكس إلى عينيك ، فإنك ترى النباتات على أنها خضراء.
قد تتساءل ، لماذا يمتص الكلوروفيل الضوء ويعكسه؟
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)
دور الكلوروفيل هو امتصاص الضوء لعملية التمثيل الضوئي. هناك نوعان رئيسيان من الكلوروفيل: A و B. الدور المركزي للكلوروفيل أ هو كمانح للإلكترون في سلسلة نقل الإلكترون. يتمثل دور الكلوروفيل ب في إعطاء الكائنات الحية القدرة على امتصاص الضوء الأزرق ذي التردد العالي لاستخدامه في عملية التمثيل الضوئي.
ما هو الكلوروفيل؟
الكلوروفيل هو صبغة أو مركب كيميائي يمتص ويعكس أطوال موجية معينة من الضوء. تم العثور على الكلوروفيل داخل الخلايا في غشاء الثايلاكويد لعضية تسمى ال البلاستيدات الخضراء.
أصباغ مثل الكلوروفيل مفيدة للنباتات وغيرها التغذية الذاتية، وهي الكائنات الحية التي تولد طاقتها عن طريق تحويل الطاقة الضوئية من الشمس إلى طاقة كيميائية. ال دور أساسى من الكلوروفيل هو امتصاص الطاقة الضوئية لاستخدامها في عملية تسمى
البناء الضوئي - العملية التي تقوم بها النباتات والطحالب وبعض البكتيريا بتحويل الطاقة الضوئية من الشمس إلى طاقة كيميائية.يتكون الضوء من حزم من الطاقة تسمى الفوتونات. أصباغ مثل الكلوروفيل ، من خلال عملية معقدة ، تمرر الفوتونات من الصباغ إلى الصباغ حتى تصل إلى منطقة تسمى مركز رد الفعل. بعد وصول الفوتونات إلى مركز التفاعل ، يتم تحويل الطاقة إلى طاقة كيميائية لتستخدمها الخلية.
الصباغ الرئيسي الذي تستخدمه الكائنات الحية لعملية التمثيل الضوئي هو الكلوروفيل. هناك ستة متميزة أنواع الكلوروفيل، ولكن الأنواع الرئيسية هي الكلوروفيل أ و الكلوروفيل ب.
دور الكلوروفيل أ
ال صبغة أولية من البناء الضوئي هو الكلوروفيل أ. الكلوروفيل ب هو صبغة التبعي لأنه ليس من الضروري حدوث عملية التمثيل الضوئي. تحتوي جميع الكائنات الحية التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي على الكلوروفيل أ ، ولكن لا تحتوي جميع الكائنات الحية على الكلوروفيل ب.
يمتص الكلوروفيل أ الضوء من المناطق ذات اللون البرتقالي والأحمر والبنفسجي والأزرق من الطيف الكهرومغناطيسي. ينقل الكلوروفيل أ الطاقة إلى مركز التفاعل ويتبرع بإلكترونين متحمسين إلى سلسلة نقل الإلكترون.
ال دور مركزي من الكلوروفيل أ مثل المانح الأساسي للإلكترون في ال سلسلة نقل الإلكترون. من هناك ، ستصبح الطاقة من الشمس في النهاية طاقة كيميائية يمكن استخدامها من قبل الكائن الحي للعمليات الخلوية.
دور الكلوروفيل ب
أحد الفروق الرئيسية بين الكلوروفيل أ وب هو لون الضوء الذي تمتصه. يمتص الكلوروفيل ب الضوء الأزرق. الكلوروفيل ب دور مركزي هو توسيع نطاق امتصاص الكائنات الحية.
بهذه الطريقة ، يمكن للكائنات الحية امتصاص المزيد من الطاقة من جزء الضوء الأزرق ذو التردد العالي من الطيف. يساعد وجود الكلوروفيل ب في الخلايا الكائنات الحية على تحويل نطاق أوسع من الطاقة من الشمس إلى طاقة كيميائية.
إن وجود المزيد من الكلوروفيل ب في البلاستيدات الخضراء للخلايا هو أمر تكيفي. تحتوي النباتات التي تتلقى القليل من ضوء الشمس على المزيد من الكلوروفيل ب في البلاستيدات الخضراء. الزيادة في الكلوروفيل ب هو تكيف مع الظل ، حيث يسمح للنبات بامتصاص نطاق أوسع من الأطوال الموجية للضوء. ينقل الكلوروفيل ب الطاقة الزائدة التي يمتصها إلى الكلوروفيل أ.
الاختلافات الهيكلية بين الكلوروفيل أ وب
كل من الكلوروفيل A و B لهما جدا هياكل مماثلة. كلاهما شكل "الشرغوف" بسبب ذيل كاره للماء ورأس محبة للماء. يتكون الرأس من حلقة بورفيرين ، مع مغنيسيوم في المركز. حلقة البورفيرين من الكلوروفيل هي المكان الذي يتم فيه امتصاص الطاقة الضوئية.
يختلف الكلوروفيل A و B في ذرة واحدة فقط في سلسلة جانبية على الكربون الثالث. في A ، يتم توصيل الكربون الثالث بمجموعة ميثيل بينما ، في B ، يتم ربط الكربون الثالث بمجموعة ألدهيد.
الخطوط العريضة للاختلافات بين الكلوروفيل أ وب
الكلوروفيل أ:
- الصباغ الأساسي لعملية التمثيل الضوئي
- تمتص الضوء البنفسجي والأزرق والبرتقالي والأحمر
- أخضر مزرق اللون
- مجموعة الميثيل (-CH3) عند الكربون الثالث
الكلوروفيل ب:
- صبغة ملحقة لعملية التمثيل الضوئي
- تمتص الضوء الأزرق
- زيتون أخضر اللون
- مجموعة الألدهيد (CHO) عند الكربون الثالث