كيف تخزن النباتات الطاقة أثناء عملية التمثيل الضوئي؟

التمثيل الضوئي هو عملية النباتات وبعض الطحالب التي تستخدم لتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية مخزنة كسكر داخل البلاستيدات الخضراء - مصانع الطاقة الموجودة في الخلايا النباتية. تحتاج النباتات فقط إلى ثاني أكسيد الكربون والماء حتى تعمل عملية التمثيل الضوئي. تمتلئ البلاستيدات الخضراء بالكلوروفيل ، وهو صبغة خضراء مفتاح لعملية التمثيل الضوئي ، مما يساعد النبات على امتصاص الضوء. تبدأ الطاقة المخزنة أثناء عملية التمثيل الضوئي في تدفق الطاقة والكربون أسفل السلسلة الغذائية.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

بمجرد أن تحول النباتات ضوء الشمس إلى طاقة ، تساعد جزيئات الطاقة على تحويل الوقود إلى سكريات في مصانع الطاقة بالمصنع والتي تسمى البلاستيدات الخضراء الموجودة في الأوراق. من خلال عملية التمثيل الضوئي والتنفس ، تنتج النباتات الجلوكوز أو السكر والأكسجين.

الصيغة التي تصف التمثيل الضوئي هي 6CO2 + 6H20 + طاقة ضوئية = C6H1206 + 602. ما تعنيه هذه المعادلة الكيميائية هو أن التمثيل الضوئي يجمع بين الطاقة الضوئية وستة جزيئات من ثاني أكسيد الكربون وستة جزيئات من الماء لإنتاج ستة جزيئات من الأكسجين وجزيء واحد من السكر.

ينقسم التمثيل الضوئي إلى مرحلتين رئيسيتين: رد فعل ضوئي ورد فعل مظلم. يحول تفاعل الضوء الطاقة الضوئية إلى أدينوسين ثلاثي الفوسفات ، عملة الطاقة لكل أشكال الحياة ، ونيكوتيناميد فوسفات ثنائي النوكليوتيد الأدينين ، وكلاهما يصبح جزيئات حاملة للطاقة اللازمة للمرحلة المظلمة أو البناء الضوئي. تحدث هذه الخطوة في غشاء الغدة الدرقية ، وهو غشاء موجود داخل البلاستيدات الخضراء.

يستخدم التفاعل المظلم ATP و NADPH الذي تم إنشاؤه في تفاعل الضوء لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى سكر. تحدث هذه المرحلة داخل فغرة النبات في الظلام. الدورة الرئيسية في هذه المرحلة تسمى دورة كالفين ، والتي تتكون من ثلاث مراحل. المرحلة الأولى ، وتسمى أيضًا مرحلة تثبيت الكربون ، هي عندما يتحد ثاني أكسيد الكربون مع ريبولوز ثنائي الفوسفات ، وهو سكر بخمسة كربون. في المرحلة الثانية ، يساعد ATP في تحويل منتج المرحلة الأولى إلى سكر. تستخدم المرحلة الثالثة ، أو مرحلة التجديد ، مرة أخرى ATP لتجديد مستويات احتياطي RuBp في الخلية ، وإكمال الدورة.

ATP هو عنصر أساسي في عملية التمثيل الضوئي. يعتبرها علماء الأحياء عملة الحياة ، لأنها مصدر الطاقة المفضل للخلية لفعل أي شيء تقريبًا ، من تحريك العضلات إلى تمكين التنفس.

تستخدم النباتات الطاقة الضوئية لبدء عملية التمثيل الضوئي وتزويد تخزين الطاقة في السكريات بالوقود. ينقسم الضوء إلى ألوان مختلفة بأطوال موجية مميزة مع كل طول موجي يمثله صبغة فردية. يأخذ الكلوروفيل ، وهو صبغة نباتية معينة ، الضوء الأزرق والأحمر بينما يستخدم الكاروتين ، وهو نوع آخر من أصباغ النبات ، موجات الضوء الأزرق والأخضر. الأطوال الموجية الخضراء لا تمتصها النباتات بكفاءة وتنعكس على أوراق النبات وسيقانه مما يجعل النباتات تبدو خضراء.