التنفس الخلوي والبناء الضوئي

التنفس الخلوي والبناء الضوئي يجهل الكثير من الأشخاص التفريق بين عمليتي التنفس الخلوي والبناء الضوئي، حيث لكل عملية عدد من المراحل الخاصة بها تميزها عن الأخرى ، ولكل عملية فئة خاصة تميزها.

وسنوضح لكم اليوم مقال عن التنفس الخلوي والبناء الضوئي وكذلك مراحل البناء الضوئي والتي تتكون من مرحلة الضوء ومرحلة الظلام، وسنقدم أيضا لكم نواتج البناء الضوئي ومراحل التنفس الخلوي.

التنفس الخلوي والبناء الضوئي

• يوجد بعض العمليات ينيت عليها الأسس العلمية للنباتات وهي عمليات الأيض والحصول على الأغذية وكذلك اكتساب الطاقة وفقدها.
• وغيرها من العمليات حيوية، وهذه العمليات قد تحدث ليلا وأخري نهارا وتسمي البناء الضوئي.
• ومنها قد يحدث فى الخلية يسمى خلوي، ومنها ما هو بداخل الخلية فيكون غير خلوي.

عملية البناء الضوئي

• هي عملية تخص الكائنات المحتوية على الكلوروفيل مثل الطحالب الخضراء والنباتات، والبكتيريا الخضراء.
• فكل هذه الكائنات تستطيع أن تقوم ببناء غذائها بنفسها وذلك بمساعدة الصبغة الحمراء والشمس.
• ومن هذا يستنتج أن عملية البناء الضوئي تختص بالنباتات الخضراء، وتحدث الأجزاء الخضراء من النباتات كالأغصان والأوراق.

تعريف البناء الضوئي

• عملية البناء الضوئي عبارة عن تفاعل كيميائي يحدث بوجود الشمس مع الماء.
  • حيث يقوم جذور النبات بامتصاص الماء من التربة عن طريق الخاصية الأسموزية.
  • وثاني أكسيد الكربون من خلال الثغور التي تنتشر على الأوراق.
  • وعند شروق الشمس تقع فوتونات الضوء على الأجزاء الخضراء فتقوم بتحليل الماء إلى جزيئات أكسجين وهيدروجين.
  • وتكون روابط جديدة لإنتاج سكر الجلوكوز، وهو الأساس الذي تعتمد عليه النبتة في صنع غذائها.
  • ويتم هذا بمساعدة مادة الكلوروفيل أو اليخضور المتواجدة في البلاستيدات الخضراء.
• ويقوم النبات بإنتاج بخار الماء والأكسجين ويخرجوا من خلال الثغور.
  • وبهذا يكون قد ساعد النبات على التخلص من ثاني أكسيد الكربون السام.
  • وقام بإنتاج الأكسجين الضروري لتنفس الكائنات الحية، كما يقوم من خلالها انتاج مواد غذائية.

ننصح بقراءة: طريقة تنفس النباتات الخضراء

مراحل البناء الضوئي

وتقسم مراحل البناء الضوئي إلى مرحلتين وهما

مرحلة الضوء

• والتي تحدث خلال النهار بوجود أشعة الشمس، وتعمل على تحويل الطاقة الضوئية في الشمس لطاقة كيميائية مختزنة في المركبات.
• وعند وقوع فوتونات الضوء على أوراق النبات تقوم جزيئات الماء بالانشطار ويتحد الهيدروجين.
• مع مركب متواجد في النبات ويطلق عليه فوسفات النيكوتين أميد أدنين ثنائي النيوكليوتيد NADP) +).
• في عملية الاختزال ويكون (NADOH) ويتم إخراج الأكسجين من خلال ثغور الورقة.
• ويتم إنتاج جزء طاقة ويطلق عليه أدينوسين ثلاثي ATP) )، ويخزن النبات هذه النواتج إلى وقت متأخر لاكتمال عملية البناء الضوئي .

مرحلة الظلام (دورة كالفن )

• وتتم تلك المرحلة خلال الليل، ويطلق عليها مرحلة غير الضوئية، ويقوم بعدها النبات باستكمال عملية البناء الضوئي.
• ويقوم باستخدام المركبات العضوية المتواجدة في اليخضور، وتستخدم جزيئات الطاقة الناتجة في الخطوة السابقة لتحريك التفاعل.

نواتج عملية البناء الضوئي

• ينتج من عملية البناء الضوئي مركب كربوني يطلق عليه سكر الجلوكوز ، يعتبر هو الأساس في تكوين السكريات.
• وبقية المواد الغذائية التي تقوم النبتة باستخدامها تساعدها في عملية النمو وللحصول على الطاقة، ومعظم هذه المواد يتم استهلاكها في تكوين البذور والثمار.
• وتقوم النبتة بتحويل نواتج البناء الضوئي إلى بروتينات وكربوهيدرات بطريقة غير مباشرة.

عملية التنفس الخلوي

• هي عبارة عن عملية بيوكيميائية تعمل على تحرير الطاقة من الروابط الكيميائية في جزيئات الغذاء ثم تقوم بتوفيرها لعمليات الحياة الأساسية.
• وتحدث في كافة خلايا الكائنات حقيقية النواة وخاصة بالميتوكندريا، وهي مكان أغلب التفاعلات الكيميائية بالخلايا.

تعريف التنفس الخلوي

• هو عبارة عن مجموعة من التفاعلات الحيوية تحدث في الخلية التي تعد على هيئة سلسلة مرتبة ومترابطة.
• حيث تقوم النباتات فيها بتحطيم المركبات صعبة التحليل والجزيئات العضوية وتحويلها لطاقة يستفيد بها النبات.
• وتتم هذه العملية في الليل في جزء من الخلية يسمى الميتوكوندريا، والتي تعني مركز إنتاج الطاقة بالخلية.

مراحل التنفس الخلوي

وتتم عملية التنفس الخلوي في داخل الميتوكندريا وتنقسم إلى أربع مراحل تبدأ بمرحلة التحلل السكري، وتنتهي بمرحلة إطلاق الإلكترونات، وهذه المراحل هي

• تكسر جزيئات الجلوكوز ثم يقوم بتحويلها من سكر سداسي الكربون لاثنين من الجزيئات العضوية ثلاثية الكربون ويطلق عليها بيروفات.
• تأكسد كافة البيروفات التي تنتج من تحلل السكر وتتحول إلى جزيئين من الكربون، ثم يقوم بربطها بإنزيم أسيتيل، وينتج عن تلك العملية غاز ثاني أكسيد الكربون.
• يعمل أنزيم أسيتيل الذي ينتج من المرحلة السابقة بالإتحاد مع مركب رباعي الكربون، وينتج بعد ذلك الكثير من تفاعلات الأكسدة التي تعمل على إعادة تهيئة الذرات فيما تسمي هذا دورة حمض الستريك.
• الفسفرة التأكسدية وهي تعد أخر مرحلة من مراحل التنفس الخلوي، فيتم فيها تحويل الطاقة.
  • الناتجة من التفاعلات الكيميائية لطاقة قابلة للاستخدام من خلال أكسدة المرافقات الإنزيمية.
  • فينتج عنها إطلاق إلكترونات مرتفعة الطاقة، يتم نقلها عن طريق النواقل بخارج الميتوكندريا وصولا إلى الأكسجين فينتج عنها جزيئات الماء.

أهمية التنفس الخلوي

• تساعد عملية التنفس الخلوي على حفظ درجة الحرارة للجسم، ولها دور كبير بإعطاء الثبات للحرارة.
  • والهدف منها هو الحصول على الطاقة الناتجة من تحليل تلك المركبات العضوية.
  • ومن أشكال الطاقة المنتجة هو (الجلوكوز) والتي تساعد بالقيام بالنشاطات بداخل الخلية.
• وعملية التنفس الحيوي تلعب دور كبير في توفير وبناء الهيكل الكربوني الهام لعملية البناء الضوئي في النباتات

التكامل بين التنفس الخلوي والبناء الضوئي

هكذا على الرغم أن لكل من تلك العمليات لها دورها وإنتاجها التي تقوم به، ومساعدها للنبات والخلية بشكل عام.

إلا أن يوجد هناك تكامل وروابط لهاتين العمليتين معا، ومن خلال فهمك ما تم شرحه بالتفصيل في هذا المقال الذي بعنوان التنفس الخلوي والبناء الضوئي نستنتج الآتي

• أن المواد التي يتم إنتاجها من عملية البناء الضوئي أي النواتج تعد مواد تداخل في عملية التنفس الخلوي.
  • أما المواد التي تدخل في عملية البناء الضوئي فهي مواد تنتج لعملية التنفس الخلوي.
• هكذا تستخدم مرحلة سلسلة نقل الإلكترونات، في مرحلتي التنفس الخلوي والبناء الضوئي، لإنتاج الطاقة.
• تحتوي كلا من حلقتا كالفن وكربس عملية إعادة ترتيب ذرات الكربون في المركبات العضوية.
  • وتعتبران مصدرا للهيكل الكربوني الذي يتم استخدامه في تفاعلات البناء الحيوية.
• هناك بعض النواتج في عمليتي التنفس الخلوي والبناء الضوئي متشابهة.
• جزئ ثاني أكسيد الكربون يقوم بربط بين حلقتين كالفن وكربس.
• وبحقيقة الأمر نجد أن العمليات الحيوية التي تحدث معظمها مترابطة مع بعضها البعض.
  • وقد تكون أحداهما نتيجة للأخرى أو سببا لها أو ما شابه ذلك، فكل العمليات الحيوية.
  • لها دور هائل في إنتاج الطاقة اللازمة للنباتات ولكي يستطيع القيام بالعمليات الأخرى.
  • التي يحتاجها النبات بشكل ضروري ويومي وبشكل مستمر بداخل الخلية.

هكذا في ختام موضوعنا الذي كان بعنوان التنفس الخلوي والبناء الضوئي والذي تناولنا من خلاله تعريف كلا من عمليتي التنفس الخلوي والبناء الضوئي.

ومراحل كل عملية منهما على حدا وأهمية التنفس الخلوي، نتمني أن نكون قد قدمنا كل ما تودون معرفته حول التنفس الخلوي والبناء الضوئي.