الأحياءعلوم

الفرق بين البناء الضوئي والتنفس الخلوي

mowsoa | موسوعة الشرق الأوسط

الفرق بين البناء الضوئي والتنفس الخلوي

في مقالنا عبر موسوعة، نتحدث عن الفرق بين البناء الضوئي والتنفس الخلوي في النباتات، وهي العمليات الحيوية التي تحدث في النباتات، حيث يتنفس النبات بطريقة التنفس الهوائي، المعروف باللغة الإنجليزية باسم aerobic respiration، ويحتاج النبات إلى الأكسجين لإدارة هذه العملية.

  • عملية البناء الضوئي هي؛ التي تحوّل فيها الخلية الماء وثاني أكسيد الكربون إلى غذاء بمساعدة  عامل الطاقة الضوئية التي تستمدها من الشمس.
  • يحدث البناء الضوئي في البلاستيدات الخضراء الموجودة على سطح أوراق النباتات.
  • بينما عملية التنفس الخلوي هي؛ عبارة عن عملية التنفس الخلوي حيث تُحرر الخلية الطاقة، مُعتمدة على عنصري الغذاء والأكسجين، مُنتجه ثاني أكسيد الكربون.
  • تحدث عملية التنفس الخلوية في الميتوكوندريا، حيث يتم تحويل الغذاء إلى طاقة.
  • رغم وجود فروقات بين البناء الضوئي والتنفس الخلوي في استخدام الضوء لتحويله إلى الغذاء اللازم للنبات، إلا أن التنفس الخلوي يُحرّر الطاقة وينتج غاز ثاني أكسيد الكربون

مكونات البناء الضوئي

ندعوكم في جولةٍ للإجابة عن كيفية عملية البناء الضوئي ومكوناتها وعناصرها الرئيسة:

  • يعد البناء الضوئي العملية الأولى المسؤولة عن تزويد النباتات بالطعام من خلال امتصاصها لإشعة الشمس.
  • إنها عملية حيوية طبيعية ضرورية للنباتات.
  • يستفيد النبات من طاقة الشمس ويحولها إلى الهواء والأكسجين باستخدام الماء وثاني أكسيد الكربون والكلوروفيل.
  • فيما يُمكننا أن نُلخص عملية البناء الضوئي في المعادلة الآتية:
  • 6 CO2 + 12 H2O + photons → C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O
  • لفهم عملية البناء الضوئي بشكل أكبر، يتم الحصول على غاز ثاني أكسيد الكربون من الهواء والماء من التربة بواسطة الخاصية الإسموزية، ثم يتم الحصول على الضوء الشمس في وجود كمية وفيرة من الكلوروفيل، وبعد ذلك يتحول ذلك إلى الأكسجين والماء والجلوكوز.
  • تحصل النباتات على الفتونات، وهي أجزاء صغيرة من الضوء، من الشمس.

العوامل المؤثرة على عملية البناء الضوئي

  • تتوقف عملية البناء الضوئي على عدة عناصر، وفي حالة عدم توفر أي من تلك العناصر، لا تتم عملية البناء الضوئي.
  • تتألف هذه المكونات من الماء والكلوروفيل وثاني أكسيد الكربون وأشعة الشمس.
  • تنتج عملية البناء الضوئي الجلوكوز وغاز الأكسجين والطاقة الكيميائية.
  • تأتي أهمية البناء الضوئي في النباتات من قدرتها على تزويد الأرض بالأكسجين الذي يدعم الحياة على كوكب الأرض.
  • ويساعد هذا الشيء أيضاً في تقليل انبعاث غاز ثاني أكسيد الكربون، مما يعزز جودة الحياة على كوكب الأرض ويحميها من مخاطر هذا الغاز.
  • تتمتع النباتات بالقدرة على امتصاص الماء من التربة عن طريق الخلايا الأسموزية في عملية البناء الضوئي.

تلخيص التنفس الخلوي

  • يتساءل الكثيرون عن مكان حدوث عملية التنفس الخلوي؛ وفيما يلي سنجيب على هذا السؤال.
  • يحدث التنفس الخلوي في الميتوكوندريا لدى النباتات.
  • يتكون التنفس الخلوي من أربع مراحل مختلفة.
  • يبدأ التنفس الخلوي بمرحلة التحلل السكري، وينتهي بمرحلة إنتاج الإلكترونات.
  • تبدأ عملية التنفس الخلوي بتحطيم الغلوكوز.
  • تتحول جزيئات الجلوكوز من السكر سداسي الكربون إلى بيروفات.
  • تتألف البيروفات من جزيئات عضوية تحتوي على مجموعة ثلاثية الكربون، وهي عبارة عن جزيئات صغيرة يتم استخدامها في العديد من التطبيقات.
  • يبدأ التحلل البيروفاتي بالأكسدة ، ثم التحلل إلى السكر.
  • تحول بعضها إلى أجزاء من الكربون، بما في ذلك الإنزيم الأسيتيلي، مما يساهم في إنتاج غاز ثاني أكسيد الكربون.
  • عند النظر إلى تلك النتائج، نجد أن هناك مجموعة من تفاعلات الأكسدة التي تحدث بسبب اتحاد مركبات رباعية الكربون.
  • تتشكل الذرات فيما بعد وتظهر على شكل حمض الستريك خلال هذه العملية.
  • ينتج في المرحلة الأخيرة من هذه العملية طاقة وإلكترونات متحررة.
  • في مرحلة الفسفرة التأكسدية، يتم تحويل المواد العضوية إلى ماء عن طريق الناقلات.

معادلة البناء الضوئي والتنفس الخلوي

  • تتباين معادلة البناء الضوئي والتنفس الخلوي.
  • لكل منهما نتائجه وعناصره الضرورية للحصول على تلك النتائج المهمة.
  • تتلخص معادلة التنفس الخلوي Cellular respiration في: C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + ATP.
  • يحدث عملية التنفس الخلوي في الخلايا النباتية والكائنات الحية الأخرى.
  • بحيث تعمل على تحويل الأكسجين والجلوكوز إلى طاقة.
  • تؤدي هذه العملية إلى إنتاج أدينوز ثلاثي الفوسفات، والذي يُرمز له في معادلة التنفس الخلوي باسم ATP .
  • بالإضافة إلى إنتاج ثاني أكسيد الكربون والماء الذي يمر عبر الميتوكوندريا والنواقل، يصلان إلى أوراق النباتات.
  • تتكون عملية التنفس الخلوي من عدة مراحل، بما في ذلك تحلل الجلوكوز وحلقة كريبس وسلسلة نقل الإلكترون.
  • تختلف معادلة البناء الضوئي التي تحدث في النباتات عن الوضع الذي يحدث في الكائنات الحية الأخرى.
  • فإنها ترد على النحو التالي؛ (CO2 + H2O → C6H12O6 + O2).
  • تتم عملية البناء الضوئي على عدة مراحل، حيث تبدأ بالحصول على ضوء الشمس.
  • تحدث هذه العملية عندما يمتص الكلوروفيل الإشعاع الشمسي ويحوله إلى طاقة.
  • تحصل النباتات على الماء من التربة، وتحصل بشكل خاص على ثاني أكسيد الكربون من الهواء.
  • تتأثر عملية البناء الضوئي بعدد من العوامل، ومنها: الإضاءة والحرارة وثاني أكسيد الكربون.

ما هي العلاقة بين عمليتي البناء الضوئي والتنفس

  • يثير العديد من الأسئلة حول الفرق بين عمليتي البناء الضوئي والتنفس الخلوي في النباتات.
  • الجواب على هذا السؤال يتمثل في أن كل منهما يعكس الآخر.
  • يعتمد البناء الضوئي في النباتات على تحويل جميع العناصر إلى غذاء، وخاصة تحويل الماء وثاني أكسيد الكربون والضوء إلى عنصر الجلوكوز الذي يُعد الغذاء الأساسي للنباتات.
  • عملية التنفس الخلوي تعمل على إنتاج ثاني أكسيد الكربون باستخدام الغذاء والأكسجين والضوء.
  • نلخص عملية البناء الضوئي في المعدلات بإنتاج الأكسجين والماء والجلوكوز الذي يحتوي على نسبة عالية من الطاقة.
  • ينتج التنفس الخلوي إنتاج الجلوكوز والماء وثاني أكسيد الكربون، بالإضافة إلى ATP .

الترابط بين عملية البناء الضوئي والتنفس الخلوي

  • يتمثل عامل الربط بين عملية البناء الضوئي وعملية التنفس الخلوي في أن كلاهما عمليتان تحدثان في النباتات.
  • على الرغم من الاختلافات بين عمليتي البناء الضوئي والتنفس الخلوي، إلا أن هناك فروقًا واضحة بينهما، خاصةً فيما يتعلق بحصول النبات على الضوء والحرارة في عملية البناء الضوئي.
  • عملية التنفس الخلوي هي العملية التي تحرر الطاقة من خلالها وتتمثل في إنتاج ATP .
  • تشمل عملية التنفس إدخال الأكسجين والجلوكوز في تركيبها، وهي عملية حيوية للغاية لجسم الإنسان.
  • يعتمد عمل البناء الضوئي على سلسلة من التفاعلات، بما في ذلك تفاعل الضوء والظلام.
عرضنا من خلال مقالنا الفرق بين البناء الضوئي والتنفس الخلوي ، ندعوكم للاطلاع على المزيد من المقالات عبر كل جديد موسوعة، كما يُمكنكم قراءة مقالات موسوعة الأحياء للاستزادة في مجال العلوم والتشريح والنباتات.

المراجع

1

2

اترك تعليقاً

زر الذهاب إلى الأعلى