معلومة

8.20: التفاعلات المعتمدة على الضوء - علم الأحياء


تتمثل الوظيفة العامة للتفاعلات المعتمدة على الضوء في تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية على شكل NADPH و ATP. تعمل مجمعات البروتين وجزيئات الصبغة معًا لإنتاج NADPH و ATP.

تحدث الخطوة الفعلية التي تحول الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية في مركب متعدد البروتينات يسمى أ نظام ضوئي، نوعان منها موجودان في غشاء الثايلاكويد ، نظام ضوئي II (PSII) و نظام الصور الأول (PSI) (الشكل 2). يختلف المركبان على أساس ما يؤكسدانه (أي مصدر إمداد الإلكترون منخفض الطاقة) وما يختزلانه (المكان الذي يوصلون إليه إلكتروناتهم المنشطة).

كلا النظامين الضوئي لهما نفس البنية الأساسية ؛ يحيط عدد من بروتينات الهوائي التي ترتبط بها جزيئات الكلوروفيل بمركز التفاعل حيث تحدث الكيمياء الضوئية. تتم خدمة كل نظام ضوئي بواسطة مجمع حصاد الضوء ، والذي ينقل الطاقة من ضوء الشمس إلى مركز التفاعل ؛ يتكون من عدة بروتينات هوائي تحتوي على خليط من 300-400 كلوروفيل أ و ب الجزيئات بالإضافة إلى أصباغ أخرى مثل الكاروتينات. إن امتصاص فوتون واحد أو كمية مميزة أو "حزمة" من الضوء بواسطة أي من الكلوروفيل يدفع ذلك الجزيء إلى حالة مثارة. باختصار ، تم التقاط الطاقة الضوئية الآن بواسطة الجزيئات البيولوجية ولكن لم يتم تخزينها بأي شكل مفيد حتى الآن. يتم نقل الطاقة من الكلوروفيل إلى الكلوروفيل حتى يتم تسليمها في النهاية (بعد حوالي جزء من المليون من الثانية) إلى مركز التفاعل. حتى هذه النقطة ، تم نقل الطاقة فقط بين الجزيئات ، وليس بين الإلكترونات.

سؤال الممارسة

في مركز تفاعل النظام الضوئي الثاني (PSII) ، تُستخدم الطاقة من ضوء الشمس لاستخراج الإلكترونات من الماء. تنتقل الإلكترونات عبر سلسلة نقل الإلكترون بالبلاستيدات الخضراء إلى النظام الضوئي الأول (PSI) ، مما يقلل من NADP+ إلى NADPH. تنقل سلسلة نقل الإلكترون البروتونات عبر غشاء الثايلاكويد إلى التجويف. في الوقت نفسه ، يضيف تقسيم الماء البروتونات إلى التجويف ، ويؤدي تقليل NADPH إلى إزالة البروتونات من السدى. النتيجة الصافية هي انخفاض درجة الحموضة في تجويف الثايلاكويد ، ودرجة حموضة عالية في السدى. يستخدم سينسيز ATP هذا التدرج الكهروكيميائي لصنع ATP. ما هو المصدر الأولي للإلكترونات لسلسلة نقل الإلكترون البلاستيدات الخضراء؟

  1. ماء
  2. الأكسجين
  3. نشبع
  4. نادف

[إظهار الإجابة q = ”829552 ″] إظهار الإجابة [/ إظهار الإجابة]
[hidden-answer a = ”829552 ″] الماء هو المصدر الأولي. [/ hidden-answer]

يحتوي مركز التفاعل على زوج من الكلوروفيل أ جزيئات ذات خاصية خاصة. يمكن أن يخضع هذان النوعان من الكلوروفيل للأكسدة عند الإثارة ؛ يمكنهم في الواقع التخلي عن إلكترون في عملية تسمى أ الصورة. في هذه الخطوة في مركز التفاعل ، يتم تحويل الطاقة الضوئية إلى إلكترون متحمس. تتضمن جميع الخطوات اللاحقة الحصول على هذا الإلكترون على حامل الطاقة NADPH لتسليمه إلى دورة كالفين حيث يتم ترسيب الإلكترون على الكربون لتخزينه على المدى الطويل على شكل كربوهيدرات. PSII و PSI هما مكونان رئيسيان من مكونات التمثيل الضوئي سلسلة نقل الإلكترون، والذي يتضمن أيضًا مجمع السيتوكروم. ينقل مركب السيتوكروم ، وهو إنزيم يتكون من مركبين بروتينيين ، الإلكترونات من الجزيء الناقل بلاستوكينون (Pq) إلى بروتين بلاستوسيانين (Pc) ، مما يتيح نقل البروتونات عبر غشاء الثايلاكويد ونقل الإلكترونات من PSII إلى PSI.

مركز تفاعل PSII (يسمى P680) يسلم إلكتروناته عالية الطاقة ، واحدًا تلو الآخر ، إلى متقبل الإلكترون الأساسي، ومن خلال سلسلة نقل الإلكترون (Pq إلى مجمع السيتوكروم إلى البلاستوسيانين) إلى PSI. يتم استبدال الإلكترون المفقود لـ P680 باستخراج إلكترون منخفض الطاقة من الماء ؛ وبالتالي ، يتم تقسيم الماء وإعادة تقليل PSII بعد كل تأثير ضوئي. تقسيم واحد H.2يطلق جزيء O إلكترونين ، وذرتين من الهيدروجين ، وذرة واحدة من الأكسجين. مطلوب تقسيم جزيئين لتشكيل جزيء واحد من ثنائي الذرة O2 غاز. يتم استخدام حوالي 10 في المائة من الأكسجين بواسطة الميتوكوندريا في الورقة لدعم الفسفرة المؤكسدة. يهرب الباقي إلى الغلاف الجوي حيث تستخدمه الكائنات الهوائية لدعم التنفس.

عندما تتحرك الإلكترونات عبر البروتينات الموجودة بين PSII و PSI ، فإنها تفقد الطاقة. تُستخدم هذه الطاقة لنقل ذرات الهيدروجين من الجانب اللحمي للغشاء إلى تجويف الثايلاكويد. تتراكم ذرات الهيدروجين هذه ، بالإضافة إلى الذرات الناتجة عن تقسيم الماء ، في تجويف الثايلاكويد وسيتم استخدامها في تصنيع ATP في خطوة لاحقة. نظرًا لأن الإلكترونات فقدت طاقتها قبل وصولها إلى PSI ، يجب إعادة تنشيطها بواسطة PSI ، وبالتالي ، يتم امتصاص فوتون آخر بواسطة هوائي PSI. يتم نقل هذه الطاقة إلى مركز تفاعل PSI (يسمى P700). يتأكسد P700 ويرسل إلكترونًا عالي الطاقة إلى NADP+ لتشكيل NADPH. وهكذا ، يلتقط PSII الطاقة لإنشاء تدرجات بروتون لصنع ATP ، ويلتقط PSI الطاقة لتقليل NADP+ في NADPH. يعمل النظامان الضوئيان في تناغم جزئي ، لضمان أن إنتاج NADPH سيعادل تقريبًا إنتاج ATP. توجد آليات أخرى لضبط هذه النسبة لتتناسب تمامًا مع احتياجات الطاقة المتغيرة باستمرار للبلاستيدات الخضراء.

توليد ناقل للطاقة: ATP

كما هو الحال في الفضاء بين الغشاء للميتوكوندريا أثناء التنفس الخلوي ، فإن تراكم أيونات الهيدروجين داخل تجويف الثايلاكويد يخلق تدرج تركيز. يتم تسخير الانتشار السلبي لأيونات الهيدروجين من التركيز العالي (في تجويف الثايلاكويد) إلى التركيز المنخفض (في السدى) لإنشاء ATP ، تمامًا كما هو الحال في سلسلة نقل الإلكترون للتنفس الخلوي. تقوم الأيونات بتكوين الطاقة بسبب الانتشار ولأن كل منها لها نفس الشحنة الكهربائية ، مما يجعلها تتنافر.

لإطلاق هذه الطاقة ، سوف تندفع أيونات الهيدروجين عبر أي فتحة ، على غرار تدفق الماء من خلال ثقب في السد. في الثايلاكويد ، هذا الفتح عبارة عن ممر عبر قناة بروتينية متخصصة تسمى سينسيز ATP. تسمح الطاقة المنبعثة من تيار أيون الهيدروجين لـ ATP synthase بربط مجموعة فوسفات ثالثة بـ ADP ، والتي تشكل جزيء ATP (الشكل 2). يسمى تدفق أيونات الهيدروجين عبر سينسيز ATP بالتناضح الكيميائي لأن الأيونات تتحرك من منطقة عالية إلى منطقة ذات تركيز منخفض من خلال بنية شبه نفاذة.

قم بزيارة هذا الموقع وانقر فوق الرسوم المتحركة لعرض عملية التمثيل الضوئي داخل ورقة.

أهداف التعلم

تمتص أصباغ الجزء الأول من عملية التمثيل الضوئي ، التفاعلات المعتمدة على الضوء ، الطاقة من ضوء الشمس. يضرب الفوتون أصباغ هوائي النظام الضوئي الثاني لبدء عملية التمثيل الضوئي. تنتقل الطاقة إلى مركز التفاعل الذي يحتوي على الكلوروفيل أ إلى سلسلة نقل الإلكترون ، والتي تضخ أيونات الهيدروجين إلى داخل الثايلاكويد. يؤدي هذا الإجراء إلى تكوين تركيز عالٍ من الأيونات. تتدفق الأيونات عبر سينسيز ATP عبر التناضح الكيميائي لتشكيل جزيئات من ATP ، والتي تستخدم لتشكيل جزيئات السكر في المرحلة الثانية من التمثيل الضوئي. يمتص النظام الضوئي I فوتونًا ثانيًا ، مما ينتج عنه تكوين جزيء NADPH ، وطاقة أخرى وتقليل حامل الطاقة للتفاعلات المستقلة عن الضوء.


رد الفعل المعتمد على الضوء

يتضمن التفاعل المعتمد على الضوء لعملية التمثيل الضوئي التقاط الضوء الذي تستخدم طاقته لغرضين:

  • لإضافة جزيء فوسفات غير عضوي إلى ADP مما يجعل ATP
  • لتقسيم الماء عن طريق عملية التحلل الضوئي ، إلى أيونات H + و OH- أيونات

يحتاج التفاعل إلى طاقة ضوئية.
يحدث في ثايلاكويد من البلاستيدات الخضراء.
التفاعل المعتمد على الضوء مفيد لعمل ثلاثة أشياء:

1. صنع ATP من ADP والفوسفات غير العضوي

2. جعل NADP مخفضة من NADP

3. تقسيم الماء إلى بروتونات وإلكترونات وأكسجين

صنع ATP

1. عندما يمتص جزيء الكلوروفيل الطاقة الضوئية ، فإنه يثير الإلكترونات ويرفعها إلى مستوى طاقة أعلى

2. تصبح الإلكترونات نشطة للغاية لدرجة أنها تترك جزيء الكلوروفيل تمامًا

3. يتم امتصاص الإلكترونات التي تترك الكلوروفيل بواسطة جزيء يسمى ناقل الإلكترون

4. بعد فقد زوج من الإلكترونات ، تأكسد جزيء الكلوروفيل

5. تم تقليل ناقل الإلكترون ، الذي اكتسب إلكترونات

6. يتم الآن تمرير الإلكترونات على طول عدد من ناقلات الإلكترون في سلسلة من تفاعلات تقليل الأكسدة

7. تشكل ناقلات الإلكترون هذه سلسلة نقل تقع في أغشية الثايلاكويدات

8. تكون كل سلسلة حاملة جديدة عند مستوى طاقة أعلى قليلاً من المستوى السابق في السلسلة ، وبالتالي تفقد الإلكترونات طاقتها في كل مرحلة

9. تُستخدم هذه الطاقة لدمج جزيء فوسفات غير عضوي مع جزيء ADP من أجل صنع ATP

التحلل الضوئي للماء

1. فقدان الإلكترونات عندما يصطدم الضوء بجزيء الكلوروفيل يتركه أقل من الإلكترون

2. إذا كان جزيء الكلوروفيل سيستمر في امتصاص الطاقة الضوئية ، فيجب استبدال هذه الإلكترونات

3. يتم توفير الإلكترونات البديلة من جزيئات الماء التي تنقسم باستخدام الطاقة الضوئية

4. هذا التحلل الضوئي للماء ينتج أيضًا أيونات الهيدروجين

5. يتم امتصاص أيونات الهيدروجين هذه بواسطة حامل إلكترون يسمى NADP

6. عند تناول أيونات الهيدروجين ، ينخفض ​​NADP

7. يدخل NADP المخفّض بعد ذلك التفاعل المستقل عن الضوء جنبًا إلى جنب مع الإلكترونات من جزيئات الكلوروفيل

8. إن خفض NADP مهم لأنه مصدر محتمل إضافي للطاقة الكيميائية للمصنع

9. المنتج الثانوي للأكسجين من التحلل الضوئي للماء يستخدم إما في التنفس أو ينتشر خارج الورقة كمنتج نفايات لعملية التمثيل الضوئي

1. تصل الطاقة الضوئية إلى النظام الضوئي 2 ، تثير هذه الطاقة الضوئية الإلكترونات وتتسبب في فقدان الكلوروفيل للإلكترونات. يجب استبدال هذه الإلكترونات ، كما تتسبب الطاقة الضوئية في انقسام الماء إلى بروتونات وإلكترونات وأكسجين. تُستخدم الإلكترونات الناتجة عن التحلل الضوئي لتعويض الإلكترونات المفقودة من الكلوروفيل

2. للإلكترون المثير الذي يأتي من الكلوروفيل مستوى طاقة مرتفع يتم التقاط الإلكترون بواسطة متقبل الإلكترون ويدخل في سلسلة إلكترونية

3. يدخل الإلكترون في سلسلة إلكترون حيث يمر عبر سلسلة من تفاعلات الأكسدة والاختزال. يبدأ مستوى الطاقة في الانخفاض. توجد ناقلات الإلكترون في أغشية الثايلاكويدات

4. الطاقة المفقودة من الإلكترونات أثناء مرورها إلى أسفل يتم استخدام حامل الإلكترون لإنتاج ATP ADP يتم دمجه مع Pi Energy مطلوب لهذه العملية يسمى تخليق ATP هذا بالفسفرة الضوئية ثم يتم استخدام ATP كمصدر للطاقة في Calvin دورة

5. يفقد جزيء الكلوروفيل الثاني (النظام الضوئي 2) أيضًا إلكترونًا عندما يتلقى طاقة ضوئية. يُستخدم الإلكترون من سلسلة النقل لتعويض هذا الإلكترون المفقود

6. يكتسب الإلكترون المفقود من نظام الصور 1 طاقة ويستقبله متقبل الإلكترون

7. يدخل الإلكترون في سلسلة إلكترون ثانية

8. في نهاية سلسلة الإلكترون الثانية ، يقوم إنزيم يسمى NADP + reductase بنقل الإلكترونات إلى NADP + يتم إضافة بروتون من التحلل الضوئي إلى NADP + يتم إنتاج NADP المخفض ، كما يتم استخدام Reduced NADP جنبًا إلى جنب مع ATP كمصدر للطاقة الكيميائية يدخل في دورة كالفين

Chemiosmosis هو اسم العملية التي تولد فيها حركة أيونات H + عبر الغشاء ATP - وهذا يحدث أيضًا في التنفس.
تفقد الإلكترونات المثارة طاقتها أثناء تحركها على طول سلسلة نقل الإلكترون.
تُستخدم هذه الطاقة لنقل البروتونات إلى الثايلاكويد بحيث يحتوي الثايلاكويد على تركيز أعلى من البروتونات من السدى.
هذا يشكل تدرج بروتون عبر الغشاء.
تتحرك البروتونات إلى أسفل تدرج تركيزها ، إلى السدى عبر إنزيم سينسيز ATP.
تجمع الطاقة الناتجة عن هذه الحركة بين ADP و Pi لتشكيل ATP.

تُستخدم نواتج التفاعل المعتمد على الضوء لعملية التمثيل الضوئي ، ATP و NADP المخفض لتقليل ثاني أكسيد الكربون في المرحلة الثانية من عملية التمثيل الضوئي.
يحدث التفاعل المستقل عن الضوء في سدى البلاستيدات الخضراء.
يسمى التفاعل أيضًا دورة كالفين.

1. ينتشر ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي إلى الورقة من خلال الثغور وينتشر في الثغور ويذوب في الماء حول جدران خلايا الميزوفيل ثم ينتشر عبر غشاء البلازما والسيتوبلازم وأغشية البلاستيدات الخضراء في سدى البلاستيدات الخضراء

2. في السدى ، يتحد ثاني أكسيد الكربون مع مركب الكربون الخمسة ريبولوز ثنائي فوسفات RuBP باستخدام إنزيم

3. ينتج عن الجمع بين ثاني أكسيد الكربون و RuBP مركب 6-كربون غير مستقر وينقسم إلى جزيئين من مركب 3-carbon glycerate 3-phosphate GP

4. يتم استخدام ATP و NADP المخفض من التفاعل المعتمد على الضوء لتقليل GP المنشط إلى ثلاثي فوسفات TP

5. يتم إعادة تشكيل NADP ويعود إلى التفاعل المعتمد على الضوء ليتم تقليله مرة أخرى عن طريق إضافة المزيد من الهيدروجين

6. يتم تحويل بعض جزيئات ثلاثي الفوسفات إلى مواد عضوية مفيدة مثل الجلوكوز

7. تُستخدم معظم جزيئات الفوسفات الثلاثية لتجديد RuBP باستخدام ATP الناتج من التفاعل المعتمد على الضوء

منتجات دورة كالفين

دورة كالفين هي نقطة البداية لصنع كل المواد العضوية التي يحتاجها النبات.

تستخدم جزيئات ثلاثي فوسفات TP و 3-فوسفات GP في صناعة الكربوهيدرات والدهون والبروتينات.
الكربوهيدرات


علم الأحياء: رد الفعل المعتمد على الضوء

في مرحلة الاعتماد على الضوء من عملية التمثيل الضوئي ، يضرب الضوء نظام الصور الثاني ، مما يتسبب في إثارة الإلكترون. يرتد الإلكترون المثير إلى متقبل الإلكترون ، ثم يتم تمريره إلى أسفل سلسلة نقل الإلكترون. عندما ينخفض ​​الإلكترون إلى ETC ، فإن الإلكترون

يفقد الطاقة. يتم استخدام الطاقة المنبعثة لإنتاج ATP. في الوقت نفسه ، يضرب الضوء نظام الصور الأول ، مما يجعله متحمسًا للإلكترون. يتم تمرير الإلكترونات إلى متقبل إلكترون آخر و ETC آخر. يتم استبدال الإلكترونات التي تغادر نظام الصور الأول بتلك الموجودة في نظام الصور الثاني. يجب بعد ذلك استبدال الإلكترونات من نظام الصور الثاني ، بحيث يتم تقسيم الماء (التحلل الضوئي). يتم إطلاق الأكسجين في الغلاف الجوي. في نهاية الثانية ETC ، يتم التقاط الإلكترون بواسطة NADP +. يتم أيضًا التقاط الهيدروجين + أيونات الناتجة عن التحلل الضوئي بواسطة NADP + ، مما يجعل NADPH.

يحدث التفاعل المعتمد على الضوء في غشاء الثايلاكويد.

الأكسجين- منتج ثانوي أو مستخدم في الخلية

ATP- يذهب للضوء رد فعل مستقل

NADPH- يذهب للضوء رد فعل مستقل

أنماط الاقتباس:

علم الأحياء: رد الفعل المعتمد على الضوء. (2004 ، 01 أبريل). في WriteWork.com. تم الاسترجاع 01:16 ، 1 يوليو 2021 ، من https://www.writework.com/essay/biology-light-dependent-reaction

المساهمون في WriteWork. "علم الأحياء: رد الفعل المعتمد على الضوء" WriteWork.com. WriteWork.com ، 01 أبريل 2004. الويب. 01 يوليو 2021.

مساهمو WriteWork ، "Biology: The Light Dependent Reaction" ، WriteWork.com ، https://www.writework.com/essay/biology-light-dependent-reaction (تمت الزيارة في 01 يوليو / تموز 2021)

المزيد من مقالات علم الأحياء:

مراجعة علم الأحياء.

. تمت إضافة الهيدروجين إليه ليصبح كربوهيدرات أي يجب تقليله كيميائيًا. يحدث التمثيل الضوئي في مرحلتين مختلفتين - تعتمد على الضوء والضوء في مراحل تابعة. يحدث داخل البلاستيدات الخضراء. تحدث التفاعلات المعتمدة على الضوء على الثايلاكويد.

تأثير جودة الضوء على قياس معدل التمثيل الضوئي من خلال أقراص السبانخ العائمة

. ردود الفعل المستقلة الخفيفة. في هذه التجربة ، سنتعامل مع التفاعلات المعتمدة على الضوء. تكون الكيمياء الفعلية للتفاعل المعتمد على الضوء مع إضافة الضوء: H2O + ADP + فوسفات غير عضوي + NADP + ¨ 1 / 2O2 + ATP + NADPH + H. يعتبر الضوء مدخلاً ضروريًا لعملية التمثيل الضوئي.

التحقيق في العوامل التي تؤثر على معدل التمثيل الضوئي لأقراص الفلقات المغمورة (أوراق البذور)

. الهيدروجين من الماء. يتم تكوين سكريات الهكسوز والنشا بشكل شائع لذلك غالبًا ما يتم استخدام المعادلة التالية: الطاقة الضوئية 6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 ثاني أكسيد الكربون ماء الكلوروفيل الكربوهيدرات الأكسجين يتكون التمثيل الضوئي من مرحلتين: هذه هي التفاعلات التي تعتمد على الضوء ، والتي الضوء.

ملاحظات علم الأحياء: الصف 12

. ATP + NADPH + CO2 = السكر (CH2O) الطاقة الكامنة الكيميائية المستخدمة لدفع التفاعلات الابتنائية التي تنتج السكريات الغنية بالطاقة تعتمد على نواتج التفاعل المعتمد على الضوء لحدوث بروتونات تدفق الإلكترون غير الدورية ، تضرب الفوتونات (الضوء) غشاء الثايلاكويد. يضرب الضوء.

تقرير مختبر الأحياء عن آثار التمثيل الضوئي

. ضوء 700 نانومتر) بالتحلل الضوئي. هذه العملية تحدد الإلكترونات الحرة وتساعد على إغلاق دورة المرحلة المعتمدة على الضوء. ولكن قبل بدء هذه العملية ، يجب تحقيق تدرج في الطاقة. يتم الحصول على أكبر قدر من الطاقة في الجزء الأول من الضوء المعتمد.

الطلاب & أمبير ؛ أمبير. قل عنا:

"أخبار سارة: يمكنك اللجوء إلى المساعدة الكتابية للآخرين. يحتوي موقع WriteWork على أكثر من 100000 عينة بحث"

"لقد حولت ما اعتقدت أنه ورقة C + إلى A-"

الفجر س ، طالب جامعي
نيوبورت ، ري

لقد تم ذكرنا في:

  • سي إن إن
  • سلكي
  • أوقات المساء
  • سوني
  • الإذاعة الوطنية العامة
  • مستقل
  • بوسطن غلوب
  • الطيار العذراء

حيث يدرس أعضاؤنا البالغ عددهم 375000:

  • جامعة روتجرز
  • كلية ماريست
  • كلية بوسطن
  • جامعة بوسطن
  • جامعة كولورادو
  • جامعة ماري لاند
  • جامعة فينيكس
  • جامعة نيويورك
  • جامعة إنديانا
  • جامعة كولومبيا
  • كلية ميامي ديد
  • جامعة ميسوري

المقالات الشعبية:

داروين

. هناك بعض الاختلافات بين نظرية داروين للشعاب المرجانية ونظرية التطور. واحد ، الشعاب المرجانية.

Enzvmes

. من الركيزة. تختلف وظائف الإنزيمات بسبب بنية الإنزيم.

اختبار الأدوية على الحيوانات

. من أمراض الإنسان. تم تربية الفئران مع اللوكيميا وسرطان الثدي والعديد من أنواع السرطان الأخرى.

AT1 علم الأحياء

. من قطع البطاطس إلى تركيزات مختلفة من الماء و.

التطور مقابل. خلق

. الجزر وعملوا ملاحظات على الحياة الحيوانية هناك. ذكرته مجموعة من الطيور التي رآها.


امتصاص الضوء

تبدأ الطاقة الضوئية في عملية التمثيل الضوئي عندما تمتص الأصباغ الضوء. تحتوي الأصباغ العضوية ، سواء في شبكية العين أو ثيلاكويد البلاستيدات الخضراء ، على نطاق ضيق من مستويات الطاقة التي يمكنها امتصاصها. مستويات الطاقة الأقل من تلك التي يمثلها الضوء الأحمر غير كافية لرفع الإلكترون المداري إلى حالة قابلة للسكن ومثارة (كمومية). ستؤدي مستويات الطاقة الأعلى من تلك الموجودة في الضوء الأزرق إلى تمزيق الجزيئات جسديًا ، وهو ما يسمى التبييض. لذلك يمكن لأصباغ الشبكية "رؤية" (امتصاص) 700 نانومتر إلى 400 نانومتر من الضوء ، وهو ما يسمى بالتالي الضوء المرئي. للأسباب نفسها ، تمتص جزيئات صبغة النباتات الضوء فقط في نطاق الطول الموجي من 700 نانومتر إلى 400 نانومتر. يشير علماء فسيولوجيا النبات إلى هذا النطاق للنباتات على أنه إشعاع نشط ضوئيًا.

الضوء المرئي الذي يراه البشر على أنه ضوء أبيض موجود في الواقع في قوس قزح من الألوان. تقوم أجسام معينة ، مثل المنشور أو قطرة ماء ، بتشتيت الضوء الأبيض للكشف عن الألوان للعين البشرية. يُظهر جزء الضوء المرئي من الطيف الكهرومغناطيسي قوس قزح من الألوان ، مع البنفسجي والأزرق بأطوال موجية أقصر ، وبالتالي طاقة أعلى. في الطرف الآخر من الطيف باتجاه اللون الأحمر ، تكون الأطوال الموجية أطول ولديها طاقة أقل ([رابط]).



توليد ناقل طاقة آخر: NADPH

الوظيفة المتبقية للتفاعل المعتمد على الضوء هي توليد جزيء حامل الطاقة الآخر ، NADPH. عندما يصل الإلكترون من سلسلة نقل الإلكترون إلى النظام الضوئي الأول ، يتم إعادة تنشيطه بفوتون آخر تم التقاطه بواسطة الكلوروفيل. تقود الطاقة من هذا الإلكترون تكوين NADPH من NADP + وأيون الهيدروجين (H +). الآن بعد أن تم تخزين الطاقة الشمسية في ناقلات الطاقة ، يمكن استخدامها لصنع جزيء السكر.


ما تتعلمه & # x27ll:

الفسفرة الضوئية هي عملية يتم فيها تمرير الإلكترونات عبر كلا النظامين الضوئي بعد إزالتها من الماء. ينتج عن العملية صنع إلكترونات NADPH التي يتم إزالتها من الداخل وتمريرها عبر PSII و PSI قبل أن تنتهي في NADPH. في هذه العملية ، يتم استخدام الطاقة الضوئية لتحضير ATP من ADP. الخطوات الأساسية المشاركة في عملية الفسفرة الضوئية مذكورة أدناه:

امتصاص الضوء في PSII: يتم تمرير الطاقة من الداخل من صبغة إلى أخرى حتى تدخل مركز التفاعل بعد أن تمتص إحدى الصبغات الضوء في نظام الصور II. يتم تعزيز الإلكترون إلى مستوى طاقة مرتفع حيث يتم نقل الطاقة إلى P680.

توليف ATP: يفقد الإلكترون عالي الطاقة الطاقة أثناء انتقاله إلى أسفل سلسلة نقل الإلكترون. يتم إنشاء التدرج ، عندما يتم إطلاق بعض محركات الطاقة التي تضخ أيونات الهيدروجين في الجزء الداخلي من الثايلاكويد من السدى. تحدث عملية تسمى التناضح الكيميائي حيث يتم إنتاج ATP عندما تتدفق أيونات الهيدروجين إلى أسفل تدرجها وتمر عبر سينسيز ATP إلى السدى.

امتصاص الضوء في PSI: ينضم الإلكترون إلى الزوج الخاص من الكلوروفيل في القلب أو مركز التفاعل لـ P700 بعد وصوله إلى النظام الضوئي الأول. يتم تعزيز الإلكترونات الموجودة في P700 إلى مستوى طاقة عالي جدًا عندما تمتص الأصباغ طاقة الضوء وتمريرها داخل مركز التفاعل. هذا يؤدي إلى نقل الإلكترونات إلى جزيء متقبل.

تشكيل NADPH: تحتوي سلسلة نقل الإلكترون على ساق ثانية قصيرة حيث تنتقل الإلكترونات عالية الطاقة. يتم تمرير الإلكترون إلى NADP + أيون في نهاية السلسلة لتكوين NADPH.


اتصال لدورات AP ®

يتكون التمثيل الضوئي من مرحلتين: التفاعلات المعتمدة على الضوء والتفاعلات المستقلة عن الضوء أو دورة كالفين. تحدث التفاعلات المعتمدة على الضوء عند توفر الضوء. توضح المعادلة الكلية لعملية التمثيل الضوئي أن تفاعل الأكسدة والاختزال ينخفض ​​ثاني أكسيد الكربون ويتأكسد الماء لإنتاج الأكسجين.

تحدث التفاعلات المعتمدة على الضوء في أغشية الثايلاكويد للبلاستيدات الخضراء ، بينما تحدث دورة كالفين في سدى البلاستيدات الخضراء. يوجد في أغشية الثايلاكويد نظامان ضوئيان (PSI و PSII) ، وهما مجمعان من الأصباغ التي تلتقط الطاقة الشمسية. الكلوروفيل أ و ب تمتص الأطوال الموجية البنفسجي والأزرق والأحمر من طيف الضوء المرئي وتعكس اللون الأخضر. تمتص أصباغ الكاروتين الضوء البنفسجي والأزرق والأخضر وتعكس الضوء من الأصفر إلى البرتقالي. تؤثر العوامل البيئية مثل طول اليوم ودرجة الحرارة على الصبغات السائدة في أوقات معينة من السنة. على الرغم من أن نظامي الصور يعملان في وقت واحد ، فمن الأسهل استكشافهما بشكل منفصل. لنبدأ بنظام الصور الثاني.

يضرب فوتون من الضوء أصباغ هوائي PSII لبدء عملية التمثيل الضوئي. في المسار غير الدوري ، يلتقط PSII الفوتونات عند مستوى طاقة أعلى قليلاً من PSI. (تذكر أن الأطوال الموجية الأقصر للضوء تحمل المزيد من الطاقة.) تنتقل الطاقة الممتصة إلى مركز تفاعل صبغة الهوائي التي تحتوي على الكلوروفيل أ ويعزز الكلوروفيل أ الإلكترونات إلى مستوى طاقة أعلى. يتم قبول الإلكترونات بواسطة بروتين متقبل إلكترون أولي ثم تنتقل إلى سلسلة نقل الإلكترون أيضًا المضمنة في غشاء الثايلاكويد. الطاقة الممتصة في PSII كافية لأكسدة (تقسيم) الماء ، وإطلاق الأكسجين في الغلاف الجوي ، وتحل الإلكترونات المنبعثة من أكسدة الماء محل الإلكترونات التي تم تعزيزها من مركز تفاعل الكلوروفيل. عندما تمر الإلكترونات من الكلوروفيل في مركز التفاعل عبر سلسلة البروتينات الحاملة للإلكترون ، يتم ضخ أيونات الهيدروجين (H +) عبر الغشاء عبر التناضح الكيميائي إلى داخل الثايلاكويد. إذا كان هذا يبدو مألوفًا ، فيجب أن يكون. درسنا التناضح الكيميائي في استكشافنا للتنفس الخلوي في التنفس الخلوي. يؤدي هذا الإجراء إلى تكوين تركيز عالٍ من أيونات H + ، وعندما تتدفق عبر سينسيز ATP ، تتشكل جزيئات ATP. سيتم استخدام جزيئات ATP هذه لتوفير طاقة مجانية لتخليق الكربوهيدرات في دورة كالفين ، وهي المرحلة الثانية من عملية التمثيل الضوئي. تربط سلسلة نقل الإلكترون PSII و PSI. على غرار الأحداث التي تحدث في PSII ، يمتص هذا النظام الضوئي الثاني فوتونًا ثانيًا من الضوء ، مما يؤدي إلى تكوين جزيء NADPH من NADP+. تُستخدم الطاقة المحمولة في NADPH أيضًا لتشغيل التفاعلات الكيميائية لدورة كالفين.

المعلومات المقدمة والأمثلة الموضحة في القسم تدعم المفاهيم وأهداف التعلم الموضحة في الفكرة الكبيرة 2 من إطار منهج علم الأحياء AP ® ، كما هو موضح في الجدول. توفر أهداف التعلم المدرجة في إطار المناهج الدراسية أساسًا شفافًا لدورة AP ® Biology ، وتجربة معملية قائمة على الاستفسار ، وأنشطة تعليمية ، وأسئلة اختبار AP ®. يدمج هدف التعلم المحتوى المطلوب مع واحد أو أكثر من الممارسات العلمية السبعة.

فكرة كبيرة 2 تستخدم النظم البيولوجية الطاقة المجانية ولبنات البناء الجزيئية للنمو والتكاثر والحفاظ على التوازن الديناميكي.
الفهم الدائم 2 يتطلب نمو وتكاثر وصيانة النظم الحية طاقة ومادّة حرة.
المعرفة الأساسية 2-أ -2 تتضمن التفاعلات المستقلة للضوء لعملية التمثيل الضوئي في حقيقيات النوى سلسلة من التفاعلات التي تلتقط الطاقة الحرة الموجودة في الضوء.
ممارسة العلوم 1.4 يمكن للطالب استخدام التمثيلات والنماذج لتحليل المواقف أو حل المشكلات نوعًا وكميًا.
ممارسة العلوم 3.1 يمكن للطالب طرح أسئلة علمية.
هدف التعلم 2.4 يستطيع الطالب استخدام التمثيلات لطرح أسئلة علمية حول الآليات والميزات الهيكلية التي تسمح للكائنات الحية بالتقاط وتخزين واستخدام الطاقة المجانية.
المعرفة الأساسية 2-أ -2 تتضمن التفاعلات المستقلة للضوء لعملية التمثيل الضوئي في حقيقيات النوى سلسلة من التفاعلات التي تلتقط الطاقة الحرة الموجودة في الضوء.
ممارسة العلوم 6.2 يمكن للطالب بناء تفسيرات للظواهر بناءً على الأدلة المنتجة من خلال الممارسات العلمية.
هدف التعلم 2.5 الطالب قادر على بناء تفسيرات للآليات والميزات الهيكلية للخلايا التي تسمح للكائنات الحية بالتقاط أو تخزين أو استخدام الطاقة المجانية.
فكرة كبيرة 4 تتفاعل النظم البيولوجية ، وهذه الأنظمة وتفاعلاتها تمتلك خصائص معقدة.
الفهم الدائم 4 التفاعلات داخل النظم البيولوجية تؤدي إلى خصائص معقدة.
المعرفة الأساسية 4-أ -2 البلاستيدات الخضراء هي عضيات متخصصة تلتقط الطاقة من خلال عملية التمثيل الضوئي.
ممارسة العلوم 6.4 يمكن للطالب تقديم ادعاءات وتنبؤات حول الظواهر الطبيعية بناءً على النظريات والنماذج العلمية.
هدف التعلم 4.4 يستطيع الطالب التنبؤ بتفاعلات العضيات دون الخلوية.
المعرفة الأساسية 4-أ -2 البلاستيدات الخضراء هي عضيات متخصصة تلتقط الطاقة من خلال عملية التمثيل الضوئي.
ممارسة العلوم 6.2 يمكن للطالب بناء تفسيرات للظواهر بناءً على الأدلة المنتجة من خلال الممارسات العلمية.
هدف التعلم 4.5 الطالب قادر على بناء تفسيرات بناءً على الأدلة العلمية حول كيفية قيام تفاعلات الهياكل الخلوية بتوفير وظائف أساسية.
المعرفة الأساسية 4-أ -2 البلاستيدات الخضراء هي عضيات متخصصة تلتقط الطاقة من خلال عملية التمثيل الضوئي.
ممارسة العلوم 1.4 يمكن للطالب استخدام التمثيلات والنماذج لتحليل المواقف أو حل المشكلات نوعًا وكميًا.
هدف التعلم 4.6 الطالب قادر على استخدام التمثيلات والنماذج لتحليل المواقف نوعيًا لوصف كيف توفر تفاعلات الهياكل الخلوية ، التي تمتلك وظائف متخصصة ، وظائف أساسية.

يحتوي ملحق تقييم الممارسات العلمية على أسئلة اختبار إضافية لهذا القسم والتي ستساعدك على التحضير لامتحان AP. تتناول هذه الأسئلة المعايير التالية:

  • [APLO 2.5]
  • [APLO 2.16]
  • [APLO 2.18]
  • [APLO 1.9]
  • [APLO 1.32]
  • [APLO 4.14]
  • [APLO 2.2]
  • [APLO 2.3]
  • [APLO 2.23]
  • [APLO 1.15]
  • [APLO 1.29]

كيف يمكن استخدام الضوء لصنع الطعام؟ عندما يقوم شخص ما بتشغيل المصباح ، تصبح الطاقة الكهربائية طاقة ضوئية. مثل جميع أشكال الطاقة الحركية الأخرى ، يمكن للضوء أن ينتقل ويغير شكله ويتم تسخيره للقيام بالعمل. في حالة التمثيل الضوئي ، يتم تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية ، والتي تستخدمها الضوئية لبناء جزيئات الكربوهيدرات (الشكل 8.9). ومع ذلك ، فإن autotrophs تستخدم فقط بعض المكونات المحددة لأشعة الشمس.


شكوى DMCA

إذا كنت تعتقد أن المحتوى المتاح عن طريق موقع الويب (كما هو محدد في شروط الخدمة الخاصة بنا) ينتهك واحدًا أو أكثر من حقوق الطبع والنشر الخاصة بك ، فيرجى إخطارنا من خلال تقديم إشعار كتابي ("إشعار الانتهاك") يحتوي على المعلومات الموضحة أدناه إلى الجهة المعينة الوكيل المذكور أدناه. إذا اتخذ Varsity Tutors إجراءً ردًا على إشعار الانتهاك ، فسيحاول بحسن نية الاتصال بالطرف الذي جعل هذا المحتوى متاحًا عن طريق عنوان البريد الإلكتروني الأحدث ، إن وجد ، الذي قدمه هذا الطرف إلى Varsity Tutor.

قد تتم إعادة توجيه إشعار الانتهاك الخاص بك إلى الطرف الذي جعل المحتوى متاحًا أو إلى جهات خارجية مثل ChillingEffects.org.

يُرجى العلم أنك ستكون مسؤولاً عن التعويضات (بما في ذلك التكاليف وأتعاب المحاماة) إذا لم تُثبت بالدليل المادي أن منتجًا أو نشاطًا ما ينتهك حقوق الطبع والنشر الخاصة بك. وبالتالي ، إذا لم تكن متأكدًا من أن المحتوى الموجود على الموقع الإلكتروني أو المرتبط به ينتهك حقوق الطبع والنشر الخاصة بك ، فيجب أن تفكر أولاً في الاتصال بمحامٍ.

الرجاء اتباع هذه الخطوات لتقديم إشعار:

يجب عليك تضمين ما يلي:

توقيع مادي أو إلكتروني لمالك حقوق الطبع والنشر أو شخص مخول بالتصرف نيابة عنه تعريف بحقوق النشر المزعوم انتهاكها وصفًا لطبيعة وموقع المحتوى الذي تدعي أنه ينتهك حقوق الطبع والنشر الخاصة بك ، بما يكفي التفاصيل للسماح للمدرسين المختلفين بالعثور على هذا المحتوى وتحديده بشكل إيجابي ، على سبيل المثال ، نطلب رابطًا إلى السؤال المحدد (وليس فقط اسم السؤال) الذي يحتوي على المحتوى ووصف أي جزء معين من السؤال - صورة ، أو الرابط والنص وما إلى ذلك - تشير شكواك إلى اسمك وعنوانك ورقم هاتفك وعنوان بريدك الإلكتروني وبيان من جانبك: (أ) تعتقد بحسن نية أن استخدام المحتوى الذي تدعي أنه ينتهك حقوق الطبع والنشر الخاصة بك هو غير مصرح به بموجب القانون ، أو من قبل مالك حقوق الطبع والنشر أو وكيل المالك (ب) أن جميع المعلومات الواردة في إشعار الانتهاك الخاص بك دقيقة ، و (ج) تحت طائلة عقوبة الحنث باليمين ، أنك إما مالك حقوق الطبع والنشر أو شخص مخول بالتصرف نيابة عنه.

أرسل شكواك إلى وكيلنا المعين على:

تشارلز كوهن فارسيتي توتورز ذ م م
101 طريق هانلي ، جناح 300
سانت لويس ، مو 63105


التفاعلات المعتمدة على الضوء - التفاعلات المعتمدة على الضوء

يقوم باتريك بتدريس علم الأحياء AP لمدة 14 عامًا وهو الفائز بجوائز تعليمية متعددة.

ال رد فعل يعتمد على الضوء هي الخطوة الأولى في عملية التمثيل الضوئي التي تحول الطاقة الضوئية إلى ATP. ال رد فعل يعتمد على الضوء يحدث داخل البلاستيدات الخضراء على طول غشاء الثايلاكويد.

البناء الضوئي هو عملية من خطوتين. الخطوة الأولى في هذه العملية هي تجميع الطاقة من الشمس ، وتسمى هذه الخطوة & quothe التفاعلات المعتمدة على الضوء ، & quot لأنها تعتمد على الضوء. إذن ما يفعله هو أنه حدث على غشاء ثايلاكويد ويخلق ATP و NADPH المطلوبان للنصف الأخير من عملية التمثيل الضوئي في دورة كالفين. ويتم ذلك من خلال عملية تعرف باسم التناضح الكيميائي. دعونا نلقي نظرة فاحصة على هذا ، أريد دائمًا مساعدة الأطفال على تذكر أن النبات مصنوع من آلاف الملايين من الخلايا الفردية. تحتوي كل خلية على عشرات إلى مئات من البلاستيدات الخضراء وكل واحدة من هذه البلاستيدات الخضراء تقوم بعملية التمثيل الضوئي. إذا ألقينا نظرة فاحصة على البلاستيدات الخضراء ، فسنرى أكوام الغشاء الموجودة في أكوام تسمى جرانوم وكل قرص فردي يسمى ثايلاكويد وفي غشاء الثايلاكويد ستجد الجزيئات المتضمنة التي تشكل الضوء آليات العمليات التابعة. لذلك نرى هنا التفاعلات المعتمدة على الضوء أو أحيانًا تكون قصيرة جدًا للتفاعلات الضوئية وما يحدث هو أن حصاد الضوء يتم استخدامه لتوليد جزيء طاقة ATP وحامل الإلكترون عالي الطاقة المسمى NADPH الذي يمثل دورة كالفين يستوجب.

من أين تحصل على مواد البناء لهذا؟ حسنًا ، تحصل على ثنائي فوسفات الأدينوزين وأيونات الفوسفات التي تم استخدامها من قبل دورة كالفين بالإضافة إلى ناقلات الإلكترون الفارغة الإيجابية NADP التي تم استخدامها أيضًا بواسطة دورة كالفين. في النهاية يتم طرد غاز الأكسجين كمنتج نفايات للتفاعلات المعتمدة على الضوء. جاء الأكسجين هناك من الماء. الآن بعد أن انتهينا من أساسيات ذلك ، دعنا نتعمق في التفاصيل. الآن قد ترى رسمًا تخطيطيًا مثل هذا في كتابك النصي ، لا تقلق كثيرًا بشأنه ، لن أذهب إليه ثم أطالب بحفظه وأعلمه جيدًا وأقول بدلاً من ذلك أنني سأذهب إلى ركز على العملية الكلية حتى تتمكن من العودة إلى فصلك الدراسي والذهاب إلى الفصل والحصول على هذا. & quot ؛ حسنًا ، يعتمد هذا على مجموعتين رئيسيتين من أصباغ حصاد الضوء أو جزيئات الكلوروفيل.

وهم يطلقون على نظام الصور 2 ونظام الصور 1 ، إنه أمر مزعج حقًا لكم يا رفاق أن هذا الاسم كان أولاً ثم هذا ثانية واحدة. عذرًا ، لأنه بشكل عام عندما نصف ما يحدث أثناء عملية التمثيل الضوئي نتحدث عن الرقم 2 أولاً ثم رقم واحد ، حسنًا. إذن ما يحدث أساسًا هو أن الطاقة في شكل ضوء يتم امتصاصها بواسطة أصباغ خاصة مثل التي ذكرت من قبل تسمى الكلوروفيل ، حيث تمرر هذه الطاقة إلى أحد المراكز المركزية التي تسمى مركز التفاعل ويمكن لجزيء مركز التفاعل هذا أن يفقد فعليًا بضعة إلكترونات وهذه الإلكترونات تحمل الطاقة بعيدًا. تمامًا مثل الكرة الأساسية ، إذا قذفتها فجأة فستحصل على طاقة. لذا فهو يقذف هذه الإلكترونات عالية الطاقة بعيدًا ويمكنك استخدام طاقة تلك الإلكترونات عالية الطاقة للقيام بأشياء ، تمامًا كما تستخدم إلكترونات عالية الطاقة لتحريك المروحة ، أو جهاز iPod الخاص بك للعمل أو تلفزيونك للعمل. الآن إذا استمررت في إزالة الإلكترونات من الجزيئات ، فسيتم استخدام هذه الإلكترونات لتشكيل روابط تلك الجزيئات وبالتالي تنهار الجزيئات. لذلك نحن بحاجة إلى الحصول على بدائل وهذه هي وظيفة هذه النهاية من نظام الصور حيث يكون لديك إنزيم خاص يمكنه انتزاع الإلكترونات من الماء.

ما الذي يجعل الماء يتفكك إلى أيونات الهيدروجين وغاز الأكسجين ، والآن أصبحت أيونات الهيدروجين موجبة الشحنة لماذا؟ لأننا أخذنا إلكتروناتهم. الآن هنا نرى شيئًا يسمى بشكل عام نظام نقل الإلكترون أو نظام ناقل الإلكترون وما يحدث لديك مجموعة من الجزيئات تعمل نوعًا ما مثل الأسلاك وأنها تسمح بمرور الإلكترونات. وهذا الشيء هنا في المنتصف والذي يعمل كمضخة وما يفعله هو أنه يمسك أيونات الهيدروجين من خارج الثايلاكويد ويدفعها داخل الثايلاكويد. الآن بدأنا بالفعل في صنع بعض أيونات الهيدروجين بالداخل ، لذلك نحن نجبر المزيد هنا وسيتم طرد أيونات الهيدروجين من خلال هذه العملية في الواقع لأن هناك بالفعل مجموعة من أيونات الهيدروجين وجميعها مشحونة بشكل إيجابي . لهذا السبب يتطلب الأمر طاقة لإجبارهم تمامًا مثلك & # 39re تحاول دفع الأطفال إلى خزانة صغيرة أو في أي مكان. يبدأ الضغط بالتراكم ، فلا تضع الأطفال في الخزانة.

في النهاية فقدت تلك الإلكترونات طاقتها لماذا؟ لقد تم استخدامه لفعل شيء ما ، لذلك لدينا هذا الإلكترون منخفض الطاقة. لحسن الحظ ، كان النظام الضوئي 1 أيضًا يمتص الضوء في نفس الوقت ويعطي طاقته من ذلك الضوء إلى بعض الإلكترونات عالية الطاقة. يذهبون إلى هذا الجزيء هنا الذي يعطي تلك الإلكترونات عالية الطاقة لحامل الإلكترون NADP موجبًا. إذا أعطيته إلكترونين فإنه يصبح مشحونًا سالبًا ويمسك أيون الهيدروجين من الخارج مرة أخرى ويصبح NADPH أحد الأمرين المطلوبين في دورة كالفين لكي يعمل في تثبيت الكربون. لذلك يذهب NADPH إلى الإنزيمات التي تطفو حول السدى للقيام بدورة كالفين.

آخر شيء نحتاج إلى إنتاجه لدورة كالفين هو ATP ، وهذا هو المكان الذي تلعب فيه كل هذه الأيونات الهيدروجينية التي كنا نبنيها داخل غشاء الثايلاكويد. يمنحنا هذا التركيز العالي من أيونات الهيدروجين القدرة على القيام ببعض الأعمال. يسمى هذا الاختلاف في أيونات الهيدروجين على جانب واحد إلى الجانب الآخر بالتدرج الكيميائي ، وهو أكثر من مجرد تدرج تركيز لأن كل هذه الأيونات الهيدروجينية التي أضفناها إلى هذا الجانب ونزيلها من هذا الجانب. حصلنا على شحنة وبالتالي حصلنا على منطقة موجبة من الداخل هنا نسبيًا الخارج سلبي لذا فهم ينجذبون إلى الجانب الآخر وكذلك يتنافرون. وهذا الشيء هنا عبارة عن جزيء أو مجموعة من الجزيئات تسمى في الواقع وبشكل جماعي سينسيز ATP ، وهي قناة متخصصة حيث تتحرك أيونات الهيدروجين لأسفل نوع التدرج مثل الماء عبر السد.

إنهم يجبرون توربين السد على الدوران لتوليد الكهرباء ، كما أن أيونات الهيدروجين تمر عبر هذه القناة ، فإنها تجبر شيء سينسيز ATP هنا على الدوران حرفيًا يدور ، وأثناء دورانه يغير شكله ، يمسك ADP والفوسفات ويضربهما. معًا لصنع ATP ثم تطفو ATP بعيدًا إلى دورة Calvin وهناك تحصل عليها. تخلق تفاعلات الضوء وامتصاص الضوء هذا التدرج الكيميائي التناضح بحيث يمكنك إنشاء ATP وامتصاص الضوء يخلق إلكترونات عالية الطاقة تقفز إلى دورة Calvin & # 39s على NADPH.


8.20: التفاعلات المعتمدة على الضوء - علم الأحياء

يتم وصف التمثيل الضوئي بشكل متكرر على مرحلتين & # 150 عملية تعتمد على الضوء ، والتي تتطلب الضوء ، وعملية مستقلة عن الضوء ، والتي لا تتطلب الضوء.

ملخص

تحدث العملية المعتمدة على الضوء في أغشية الثايلاكويد للبلاستيدات الخضراء. تبدأ العملية الموضحة أدناه عندما يضرب الضوء جزيء الكلوروفيل ويثير الإلكترونات إلى حالة طاقة أعلى. ينقسم الماء ليحل محل الإلكترونات ، ويطلق الأكسجين كمنتج ثانوي. في سلسلة من التفاعلات داخل سلسلة الأكسدة والاختزال ، أو سلسلة نقل الإلكترون ، يتم تحويل الطاقة من الإلكترون إلى ATP و NADPH. يتم استخدام ATP و NADPH لإنتاج الكربوهيدرات أثناء عملية الضوء المستقلة.

تفاصيل

حقيقيات النوى الضوئية والبكتيريا الزرقاء لها نظامان ضوئيان & # 150 نظام ضوئي II ونظام ضوئي 1. تتسبب الطاقة الضوئية في إثارة وفقدان إلكترون من مركز تفاعل PSII الكلوروفيل (P680). يتأكسد الماء ليحل محل الإلكترون المفقود ، وينتج أيونات H + والأكسجين (O -2). تتحد أيونات O -2 لتشكل O ثنائي الذرة2. يتم تعزيز الإلكترون المثير إلى حالة طاقة أعلى. يتم تمرير الإلكترونات من نظام ضوئي إلى سلسلة نقل الأكسدة والاختزال أو الإلكترون ، وترتبط في النهاية بجزيء الكلوروفيل في نظام الصور الأول (P700).

يعمل الضوء على الكلوروفيل في نظام الصور الأول ، مما يتسبب في زيادة الإلكترون إلى إمكانات أعلى. يتم توصيل الإلكترون بمستقبل إلكترون أساسي (يختلف عن ذلك المرتبط بنظام Photosystem II). يتم تمرير الإلكترون مرة أخرى من خلال سلسلة من تفاعلات الأكسدة والاختزال ، وينضم في النهاية إلى NADP + و H + لتشكيل NADPH. تتدفق الإلكترونات بشكل مستمر من الماء إلى NADPH. في نظام الصور الثاني ، يؤدي ضخ أيونات H + في المساحة الداخلية لأغشية الثايلاكويد إلى إنشاء تدرج بروتوني مقترن بإنتاج ATP.


شاهد الفيديو: الجهاز العصبي. التركيب والوظيفة. الجزء الثاني. علوم حياتية الحادي عشر العلمي. منهاج جديد (كانون الثاني 2022).