ما الدور الذي يلعبه الكلوروفيل في التمثيل الضوئي؟

الكلوروفيل هو الصباغ الأخضر الموجود بكثرة داخل أوراق النباتات. وهي تقع داخل البلاستيدات الخضراء ، حيث تتم عملية التمثيل الضوئي.

التمثيل الضوئي هو العملية التي تقوم بها الحياة النباتية بتحويل الطاقة الشمسية إلى جزيئات ذات إنتاجية عالية للطاقة لتستخدمها الخلايا حسب الحاجة. يلعب الكلوروفيل دورًا أساسيًا في هذه العملية.

يتكون التركيب الكيميائي للكلوروفيل من حلقة بورفيرين وسلسلة جانبية هيدروكربونية. في وسط حلقة البورفيرين توجد ذرة من المغنيسيوم. تتكون الحلقة من روابط مفردة ومزدوجة متناوبة ، والتي توجد عادة داخل الجزيئات التي تمتص الضوء المرئي بدرجة عالية.

يحتوي الكلوروفيل أ على مجموعة ميثيل (CH3) مرتبطة بحلقته ، ويتميز الكلوروفيل ب بمجموعة كربونيل (CHO).

هناك ثلاثة أنواع من الكلوروفيل: الكلوروفيل أ ، الذي يحتوي على أصباغ تمتص الأزرق البنفسجي والأحمر. الضوء ، ويشارك مباشرة في ردود الفعل الخفيفة لعملية التمثيل الضوئي وهو النوع الأكثر أهمية من الكلوروفيل؛ الكلوروفيل ب ، وهو مشابه للكلوروفيل أ على الرغم من أنه يشارك في التمثيل الضوئي بشكل غير مباشر ويمتص الضوء الأزرق والبرتقالي ؛ والكاروتينات ، وهي عائلة أصباغ برتقالية صفراء وتمتص الضوء الأزرق والأخضر.

الثايلاكويدات عبارة عن أكياس غشائية مكدسة (جرانا) داخل البلاستيدات الخضراء. إن البلاستيدات الخضراء هي مواقع التمثيل الضوئي ، في المقام الأول في تفاعلات الضوء. يوجد الكلوروفيل داخل غشاء الثايلاكويد ، حيث يتم امتصاص الطاقة من الضوء.

يحدث التمثيل الضوئي في خطوتين: تفاعلات الضوء ودورة كالفين. أثناء تفاعلات الضوء ، يتم تحويل الطاقة من الشمس إلى طاقة كيميائية. يتم وضع هذه الطاقة الكيميائية في دورة كالفين ، والتي تأخذ ثاني أكسيد الكربون (CO2) من البيئة وتحويله إلى جلوكوز.

الكلوروفيل ب والكاروتينات هي في الواقع "أصباغ ملحقة". تعمل هذه الأصباغ على توسيع طيف الضوء المتاح الذي يمكن امتصاصه أثناء نقل الطاقة إلى الكلوروفيل أ.

تلعب الكاروتينات دورًا في حماية الكلوروفيل من التلف الناتج عن الضوء الزائد.