دورات البناء الضوئي.........

التواء, الضوئي, دورات

Cycles Of Photosynthesis

بقلم الدكتور نظمي خليل أبو العطا

دورات البناء الضوئي من أهم الدورات التي تتم على الأرض , ففيها يتم تحويل الطاقة الضوئية الشمسية الهائلة من طاقة كهرومغناطيسية Electromognatic Energy) ) يصعب على الكائنات الحية الاستفادة منها إلى طاقة كيميائية Chemoenergy) ) مخزنة في روابط الجلوكوز وفق المعادلة التالية(1):

6CO2 + 12 H2O + ligh + energ chlorophyy = 2C6 H12O6 + 6H2O

ورغم بساطة هذه المعادلة في وضعها السابق ولكنها تتم في خطوات معجزة ومعقدة ومقدرة.

ـ تتم هذه المعادلة في نوعين من الدورات المتباينة والمختلفة.

ـ الأولى تسمى تفاعلات الضوء (ligh reactions) أو التفاعلات المعتمدة على الضوء The light Dependent reactions) )وهي تفاعلات تعتمد على وجود الضوء وتعمل عليه.

ـ الثانية تسمى تفاعلات الظلام ( Dark reactions) أو التفاعلات المعتمدة على الظلام Independent reactions)) أو تفاعلات دورة كالفن (Calven cycle reactions) وهي تفاعلات تعمل ليلاً وفي الظلام استغلالاً للمنتجات الصباحية (النهارية) التي أنتجت في الضوء.

ـ وهنا تظهر أهمية الليل في الحياة , لذلك جعل الله الليل والنهار آيتين, وقدم الله الليل على النهار في كل آيات القرآن الكريم في الذكر لأهميته في الحياة.

ـ وقد سميت تفاعلات الظلام باسم مكتشفها كالفن, وتعمل تفاعلات دورة كالفن في النباتات ذوات الفلقتين (Dicot) أو (Dicotyledon) وهي مركبات ثلاثية الكربون ولذلك تسمى دورة الكربون الثلاثي.

ـ وهناك دورة هاتس سلاك (Hatch slak ) وهي تعمل في النباتات ذوات الفلقة الواحدة ( or Monoctyledon (Monocot).

* وتبدأ عملية البناء الضوئي بسقوط الضوء على مجموعة من الخلايا النباتية المتجاورة مكونة لنظام ضوئي داخل البلاستيدات الخضراء.

* عندما يسقط الضوء تحدث إثارة للالكترونات الخارجية في الخلايا، ترفع هذه الطاقة طاقة الهيدروجين وتدفعه إلى داخل الثلاكويدات(2) (Thallachoids) ، وبذلك يزداد تركيز أيونات الهيدروجين المحمل بالطاقة داخل الثلاكويدات عن تركيزها في الحشوة (Stroma) المحيطة بالثلاكويدات في البلاستيدات، هذا الفارق يحدث منحدراً أيونياً كهربائياً بين فارق التركيز داخل الثلاكويدات وخارجها.

ـ يتم نفاذ طاقة أيون الهيدروجين في هذا المنحدر الأيوني عبر جزيئات (ADP)ة(3)والتي ترتفع طاقتها لتتحول إلى (ATP)ة(4) .

ـ تنتقل بعض هذه الطاقة الالكترونية عبر جزيئات (NADP)ة(5) منخفض الطاقة ليعطي NADPH+ مرتفع الطاقة وبذلك يتكون مركبين مرتفعين القيمة الطاقية هما (ATP) وNADPH.

ـ يستغل جزء من الطاقة الضوئية المنتقلة إلى الالكترونات في شطر (Spliting) جزيئات الماء (H2O) إلى أيونات الهيدروجين وأيونات الأكسجين.

ـ يدخل أيون الهيدروجين في العمليات الحيوية التالية، وينطلق الأكسجين.

منقول