مقارنة بين تفاعلات الضوء والظلام.. تحلل أو أكسدة الماء وخروج أو تصاعد غاز الأكسجين. اختزال CO2 وتكوين سكريات بمساعدة الإنزيمات



مقارنة بين تفاعلات الضوء والظلام:

تفاعلات الضوء:

  • تتم في وجود الضوء.
  • في أغشية الجرانا للبلاستيدات.
  • تحتاج الكلوروفيل والأصباغ.
  • ينتج عنها طاقة كيميائية في صورة مركبات ATP, NADPH.
  • ينتج عنها تحلل أو أكسدة الماء وخروج أو تصاعد غاز الأكسجين.

تفاعلات الظلام:

  • لا تحتاج إلى الضوء وتتم بدونه.
  • تتم في أغشية الحشوة فقط.
  • لا تحتاج إلى الكلوروفيل والأصباغ.
  • تحتاج إلى طاقة كيميائية.
  • يتم فيها اختزال CO2 وتكوين سكريات بمساعدة الإنزيمات.

 تفاعلات الضوء (Light Reactions):

هي سلسلة من التفاعلات تتم في وجود الضوء ولهذا فهي تفاعلات كيميائية ضوئية (Photochemical reactions)، ويطلق عليها تفاعلات هل (Hill's reactions)، وهي أول التفاعلات الكيميائية في عملية التمثيل الضوئي. جميع هذه التفاعلات تمر بخطوات وتغيرات جوهرية متتابعة تتضمن ما يلي:
  • امتصاص الطاقة الضوئية Light energy absorption.
  • نقل الطاقة الضوئية Light energy transfer.
  • تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية Light energy transformation into chemical energy.

أنواع تفاعلات الضوء:

وتشمل تفاعلات الضوء نوعين هما:
  • النقل الإلكتروني الدائري (Cyclic electron transport)، أو الفسفرة الضوئية الدائرية (Cyclic photophosphorylation).
  • النقل الإلكتروني غير الدائري (Non cyclic electron transport)، أو الفسفرة الضوئية غير الدائرية (Non cyclic photophosphorylation).

ما هو رد فعل الضوء؟

رد فعل الضوء هو المرحلة الأولى من عملية التمثيل الضوئي، والتي تنتج ATP و NADPH عن طريق حبس طاقة ضوء الشمس بواسطة أصباغ تسمى الكلوروفيل.
يحدث تفاعل خفيف في غشاء ثايلاكويد من البلاستيدات الخضراء.
نظرًا لأن تفاعل الضوء يعتمد على ضوء الشمس، فإنه يحدث فقط في وجود ضوء الشمس.
الكلوروفيل A و B هما النوعان الرئيسيان من الكلوروفيل المشاركين في تفاعل الضوء.
الكلوروفيل A هي الطاقة الضوئية الرئيسية المحاصرة للأصباغ ، والكلوروفيل ب هو الصباغ التبعي، الذي يحبس الضوء ويمر إلى الكلوروفيل أ.

يتم تمرير الطاقة المحتجزة بالكلوروفيل أ إلى النظام الضوئي الثاني (PS II) والنظام الضوئي الأول (PSI) في شكل إلكترونات عالية الطاقة.
تأخذ PS II الخارجة الإلكترونات عن طريق تقسيم جزيئات الماء إلى أكسجين جزيئي، وتولد إلكترونات عالية الطاقة، يتم نقلها من خلال سلسلة من الناقلات الإلكترونية إلى PS I.
يسمى تقسيم الماء في PS II التحلل الضوئي. PS I أيضا يولد إلكترونات عالية الطاقة عن طريق طاقة ضوء الشمس.
تستخدم هذه الإلكترونات في تكوين NADPH بواسطة الإنزيم NADP+ اختزال. سينسيز ATP يستخدم H+ أيونات، والتي يتم إنشاؤها بواسطة التحلل الضوئي من أجل إنتاج ATP.

ما هو رد فعل الظلام:

تفاعل الظلام هو المرحلة الثانية من عملية التمثيل الضوئي ، والتي تنتج الجلوكوز من طاقة ATP و NADPH المنتجة في تفاعل الضوء.
يحدث في سدى البلاستيدات الخضراء.
يحدث التفاعل المظلم في آليتي التفاعل: دورة C3 ودورة C4. تسمى دورة C3 دورة كالفين بينما تسمى دورة C4 دورة هاتش ستاك.
تحدث دورة كالفين في ثلاث خطوات.
خلال الخطوة الأولى، يتم تثبيت ثاني أكسيد الكربون في الريبولوز 1،5-بيسفوسفات، مكونًا ستة مركبات كربونية غير مستقرة، والتي يتم تحللها بعد ذلك إلى ثلاثة مركبات كربونية، هي 3-فوسفلسلسرات.

الانزيم المشارك في العملية هو rubisco. بسبب النقص الهابط في روبيكو ، يحدث التنفس الضوئي في وجود تركيزات منخفضة من ثاني أكسيد الكربون.
خلال الخطوة الثانية، يتم تقليل بعض من 3 فوسفات الغليسيترات من أجل إنتاج فوسفات الهكسوز.
يتم استخدام ما تبقى من 3 فسفوغليسيرات في إعادة تدوير الريبوز 1.5 فوسفات.
خلال دورة C4، لوحظ تثبيت مزدوج لثاني أكسيد الكربون ، مما يزيد من كفاءة التمثيل الضوئي. قبل الدخول في دورة كالفن، يتم تثبيت ثاني أكسيد الكربون في بيروفيت الفوسفونول، مكونًا أربعة مركبات كربونية، أوكسوالاسيتات.
يتم تحويل Oxaloacetate إلى مالات ونقلها إلى خلايا غمد حزمة من أجل الدخول في دورة كالفين عن طريق إزالة ثاني أكسيد الكربون.


0 تعليقات:

إرسال تعليق