البناء الضوئي

أ- التفاعلات الضوئية اللاحلقية :
- يوجد نظامان لإمتصاص الطاقة الضوئية في البلاستيدات الخضراء .
- يتكون كل نظام من (200 – 300) جزيء كلوروفيل وعوامل ناقلة للإلكترونات .
- النظام الضوئي الأول يمتص موجات الضوء بطول (700) نانومتر .
- النظام الضوئي الثاني يمتص موجات الضوء بطول (680) نانومتر .


يعمل هذان النظامان عملاً متكاملاً لامتصاص الطاقة الضوئية ، إذ تمتص جزيئات الكلوروفيل وبعض الأصباغ المساعدة في كل نظام الطاقة الضوئية وتركزها وتنقلها إلى جزيء كلوروفيل خاص في كلا النظامين يسمى مركز التفاعل والذي يعد الجزيء الوحيد

في كل نظام ضوئي القادر على إطلاق إلكترونات مهيجة غنية بالطاقة بسبب امتصاصها الطاقة الضوئية .
ملخص للتفاعلات الضوئية اللاحلقية :

1- تمتص جزيئات الكلوروفيل في النظام الضوئي الأول موجات الضوء بطول ( 700 ) نانومتر وتنقلها إلى مركز التفاعل مؤدية إلى إطلاق إلكترونات مهيجة غنية بالطاقة ويحدث فقد للإلكترونات .
2- تمتص جزيئات الكلوروفيل في النظام الضوئي الثاني موجات الضوء بطول ( 680 ) نانومتر ، وتنقلها إلى مركز التفاعل مؤدية إلى إطلاق إلكترونات مهيجة ويحدث تحلل للماء .
3- الإلكترونات المهيجة والتي يفقدها النظام الضوئي الثاني تنتقل بوساطة سلسلة نقل الإلكترون إلى النظام الضوئي الأول لتعويض الإلكترونات المفقودة .
ملاحظة : أثناء إنتقال الإلكترونات بين النظام الثاني والأول في سلسلة نقل الإلكترون يتم بناء جزيئات ATP
4- الإلكترونات المهيجة والبروتونات الناتجة من تحلل الماء يستقبلها مركب ناقل للهيدروجين NADP+ فيتحول إلى شكل مختزل هو NADPH .

نواتج التفاعلات الضوئية اللاحلقية :
1- إطلاق غاز الأكسجين .
2- تكوين مركب ATP ، NADPH بكميات متساوية .

ب- التفاعلات الضوئية الحلقية :
- سميت هذه التفاعلات بالحلقية لأن الإلكترونات المهيجة من النظام الضوئي الأول بفعل الطاقة الضوئية تعود مرة أخرى إلى مركز التفاعل الذي انطلقت منه مروراً بسلسلة نقل الإلكترون .
- ينتج من هذه التفاعلات ATP فقط .

* التفاعلات اللاضوئية ( حلقة كالفن ) :
- تحدث هذه التفاعلات في منطقة الحشوة ( السيتوسول ) بوجود الأنزيمات والمواد اللازمة .
- يتطلب حدوث هذه التفاعلات وجود ATP ، NADPH الناتجين من التفاعلات الضوئية .
- تشتمل حلقة كالفن سلسلة من التفاعلات تبدأ بالسكر الخماسي ربيولوز ثنائي الفسفات .

خطوات حلقة كالفن :
1- تتحد ثلاثة جزيئات من CO2 مع ثلاثة جزيئات ربيولوز ثنائي الفسفات وتسمى هذه العملية تثبيت ثنائي أكسيد الكربون ، لتنتج ثلاثة جزيئات من مركب وسطي غير ثابت .
2- يتحلل المركب الوسطي غير الثابت لحظياً عند تكونه ، فينشطر إلى جزئين من حمص غليسرين أحادي الفوسفات (PGA) .
3- يتم اختزال كل جزيء من حمض غليسرين أحادي الفسفات باستخدام جزيء ATP والهيدروجين في مركب NADPH لينتج مركب غليسر الدهايد أحادي الفسفات (PGAL) .
4- تمر خمسة جزيئات من PGAL في سلسلة من التفاعلات يلزمها 3 جزيئات ATP لإعادة بناء ثلاثة جزيئات من ربيولوز ثنائي الفسفات ، مما يسمح باستمرار حلقة كالفن .

ملاحظة : الجزء السادس من PGAL يشكل الناتج النهائي لحلقة كالفن ويستخدم في بناء المواد العضوية الأخرى من سكريات ونشويات ودهون وبروتينات .

صور توضيحية لآلية إنتاج الأوكسجين وتحول ثاني وأكسيد الكربون إلى سكر الكربوهيدرات وعملية تخزين الطاقة الشمسية في الأوراق النباتية

صورة توضيحية لآلية إنتاج الأوكسجين وتحول ثاني أكسيد الكربون إلى سكر
الكربوهيدرات وعملية تخزين الطاقة الشمسية في الأوراق النباتية




صورة توضيحية لآلية عمل بلاستيدة خضراء في ورقة نباتية

مشكـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ ـــــورة