تفاعلات الابتنائية: التعريف وعمليات التمثيل الضوئي والتركيب الكيميائي
تفاعلات الابتنائية: التعريف وعمليات التمثيل الضوئي والتركيب الكيميائي – تسمى العملية التي يحصل الجسم من خلالها على الطاقة بعملية التمثيل الغذائي. لا يزال التمثيل الغذائي مقسمًا إلى قسمين، وهما الهدم والابتناء. في هذه المناسبة Seputartahu.co.id سوف نناقش ماذا وكيف تحدث عملية رد فعل الابتنائية في الجسم. دعونا نلقي نظرة على المقالة أدناه لمعرفة المزيد عنها.
تفاعلات الابتنائية: التعريف وعمليات التمثيل الضوئي والتركيب الكيميائي
الابتناء أو التخليق الحيوي أو الاستيعاب هو عملية تجميع المركبات الكيميائية البسيطة إلى مركبات أو جزيئات كيميائية معقدة. تسمى هذه المركبات المعقدة عادةً بالمركبات الجزيئية الكبيرة. يمكن للجزيئات الكبيرة المتكونة أن تتخذ أشكالًا مختلفة مثل الأحماض النووية والدهون والكربوهيدرات والبروتينات. يتطلب هذا الحدث طاقة من الخارج، ثم يتم استخدام هذه الطاقة لربط المركبات البسيطة بمركبات أكثر تعقيدًا. تتطلب تفاعلات البناء الطاقة التي يتم الحصول عليها من تفاعلات الهدم.
يمكن تجميع التفاعلات في الخلايا إلى فئتين:
أولاًتفاعلات الابتنائية هي تفاعلات تكوينية، وهي تخليق جزيئات كبيرة من جزيئات بسيطة أو صغيرة. تتطلب عملية البناء طاقة، وتسمى هذه العملية بالتفاعل الداخلي.
ثانيةتفاعلات الهدم هي تفاعلات انهيار. الهدم هو تحلل الجزيئات الكبيرة إلى جزيئات أبسط مصحوبة بإطلاق طاقة وهو ما يسمى تفاعل طرد الطاقة. يسمى المجموع الكلي لتفاعلات البناء والتقويض عملية التمثيل الغذائي (التكوين والانهيار). مثال على عملية الهدم هو التنفس، في حين أن مثال على عملية البناء هو التمثيل الضوئي (جرين وآخرون، 1988).
يتضمن الابتناء ثلاث مراحل أساسية. أولا، إنتاج السلائف مثل الأحماض الأمينية والسكريات الأحادية والنيوكليوتيدات. ثانياً، يتم تفعيل هذه المركبات إلى أشكال تفاعلية باستخدام الطاقة من ATP. ثالثًا، دمج هذه السلائف في جزيئات معقدة، مثل البروتينات والسكريات والدهون والأحماض النووية. تُعرف عملية البناء التي تستخدم الطاقة الضوئية باسم عملية التمثيل الضوئي، بينما تُعرف عملية البناء التي تستخدم الطاقة الكيميائية باسم عملية البناء الكيميائي.
نتائج الابتنائية مفيدة في الوظائف الأساسية. وتشمل هذه النتائج الجليكوجين والبروتين كوقود في الجسم، والأحماض النووية لنسخ المعلومات الوراثية. تشكل البروتينات والدهون والكربوهيدرات بنية الجسم للكائنات الحية، سواء داخل الخلايا أو خارجها. فإذا كان تركيب هذه المواد أسرع من تحللها فإن الكائن الحي ينمو.
البناء الضوئي
التمثيل الضوئي هو فترة تحضير مركبات الكربون العضوية (الجلوكوز) من مركبات الكربون غير العضوية (ثاني أكسيد الكربون) والماء بمساعدة الطاقة الضوئية. ويمكن تلخيص رد فعل التمثيل الضوئي على النحو التالي.
تتم عملية التمثيل الضوئي فقط عن طريق الكائنات الحية ذاتية التغذية، مثل النباتات الخضراء والطحالب وأنواع معينة من البكتيريا. يمكن لهذه الكائنات القيام بعملية التمثيل الضوئي لأنها تحتوي على أصباغ التمثيل الضوئي وهي أجهزة لالتقاط ضوء الشمس. وتشمل أصباغ التمثيل الضوئي الكلوروفيل، كاروتين، فيكويريثرين وفيكوسيانين.
يعمل ضوء الشمس كمصدر للطاقة. تعتمد كمية الطاقة الموجودة في الضوء على طول موجته. ضوء الشمس الذي يمكن استخدامه في عملية التمثيل الضوئي له طول موجي معين. على سبيل المثال، يمكن للكلوروفيل أ أن يمتص الضوء فقط بطول موجة يبلغ حوالي 600-700 نانومتر، بينما يمتص الكلوروفيل ب الضوء بطول موجة يتراوح بين 400-500 نانومتر.
من بين أصباغ التمثيل الضوئي، الكلوروفيل هو الصباغ الرئيسي. الكلوروفيل أو المادة الخضراء الموجودة في الأوراق توجد في البلاستيدات الخضراء. لذلك، فإن عملية التمثيل الضوئي تحدث أيضًا في البلاستيدات الخضراء. يمكن العثور على البلاستيدات الخضراء في أوراق أو سيقان أو بتلات زهور النباتات الخضراء. لذلك، يمكن أن تحدث عملية التمثيل الضوئي في الأجزاء الخضراء من النباتات، ولكنها تحدث بشكل رئيسي في الأوراق. في الأوراق، غالبًا ما توجد البلاستيدات الخضراء في الأنسجة الإسفنجية وفي الأنسجة الحاجزة أو الأنسجة القطبية.
حيث تتم عملية التمثيل الضوئي
توجد في البلاستيدات الخضراء حبيبات تسمى الجرانوم. ترتبط إحدى الحبيبات بأخرى بواسطة صفيحة تسمى الصفيحة بين الحبيبات. تتكون الحبيبة الواحدة من وحدات تسمى الثايلاكويدات. تم العثور على الكلوروفيل أ والكلوروفيل ب في غشاء الثايلاكويد. تم العثور على الجرانا في سائل يسمى السدى.
توجد أصباغ ماصة للضوء مكونة من الكلوروفيل أ والكلوروفيل ب في غشاء الثايلاكويد وتشكل مجموعات تسمى الأنظمة الضوئية. نظام الصور هو وحدة وظيفية تلتقط الضوء. يتكون النظام الضوئي الواحد من حوالي 200 جزيء من الكلوروفيل. هناك نوعان من أنظمة الصور، وهما النظام الضوئي الأول (FS I) والنظام الضوئي الثاني (FS II).
مراحل التمثيل الضوئي
يتكون تفاعل البناء الضوئي من مرحلتين وهما التفاعل الضوئي والتفاعل المظلم:
رد فعل خفيف
يحدث التفاعل الضوئي في وجود ضوء الشمس ويحدث في الجرانا. وفي التفاعل الضوئي، يمتص الكلوروفيل الطاقة الشمسية ليتحول إلى طاقة كيميائية. يتم تخزين الطاقة الكيميائية في نوعين من الجزيئات عالية الطاقة، وهي ATP وNADPH. أثناء التفاعل الضوئي، يحدث التحلل الضوئي، أي تحلل الماء بالضوء مما ينتج أيونات الهيدروجين والأكسجين. التحلل الضوئي هو مورد للإلكترونات في التفاعلات الضوئية.
رد فعل الظلام
يمكن أن تحدث ردود الفعل المظلمة سواء كان هناك ضوء أم لا. يحدث هذا التفاعل في السدى. في التفاعل المظلم، يتم استخدام ATP وNADPH الناتج في التفاعل الضوئي كمصدر للطاقة لتقليل ثاني أكسيد الكربون إلى جلوكوز. يتم تكوين الجلوكوز من ثاني أكسيد الكربون من خلال دورة كالفن بنسون
العوامل المؤثرة على عملية التمثيل الضوئي
تتأثر عملية التمثيل الضوئي التي تحدث في النباتات بشكل كبير بعوامل عديدة، سواء العوامل الداخلية أو الخارجية. العوامل الداخلية، مثل الوراثة، بينما العوامل الخارجية تشمل درجة الحرارة والضوء والماء وثاني أكسيد الكربون والمعادن.
عوامل وراثية
العوامل الوراثية أو الوراثية تحدد بشكل كبير نشاط التمثيل الضوئي. وذلك لأن اختلاف الظروف الوراثية سوف يسبب اختلافات في مرافق التمثيل الضوئي في كل نبات. هناك نباتات تحتوي على الكثير من الكلوروفيل وبالتالي فإن نشاط التمثيل الضوئي الخاص بها سيكون جيدًا جدًا. ومن ناحية أخرى، هناك نباتات تحتوي على القليل من الكلوروفيل، لذلك يكون نشاط التمثيل الضوئي فيها منخفضًا أيضًا.
درجة حرارة
نحن نعلم أنه لكي تتم عملية التمثيل الضوئي، هناك حاجة إلى الإنزيمات. يمكن أن تعمل الإنزيمات على النحو الأمثل إذا كانت درجة الحرارة البيئية مثالية. إذا كانت درجة الحرارة أعلى من درجة الحرارة المثلى، فإن معدل التمثيل الضوئي ينخفض لأن نشاط الإنزيم يصبح أبطأ. وبالمثل، إذا كانت درجة الحرارة أقل من درجة الحرارة المثلى، فإن معدل التمثيل الضوئي سينخفض بسبب انخفاض نشاط الإنزيم أيضًا.
ضوء
لكي تتم عملية التمثيل الضوئي، هناك حاجة إلى الضوء كمصدر للطاقة. عوامل الضوء المهمة هي مدة التعرض، وشدة الضوء، والطول الموجي للضوء. كلما زاد طول الضوء، كلما أمكن القيام بمزيد من نشاط التمثيل الضوئي. كلما زادت شدة الضوء، كلما كان معدل التمثيل الضوئي للنبات أسرع.
ماء
التفاعل الذي يحدث في عملية التمثيل الضوئي هو تخليق الجلوكوز من ثاني أكسيد الكربون. بدون الماء، لن تتم تفاعلات البناء الضوئي. لأن الماء في تفاعل الضوء من خلال عملية التحلل الضوئي يصبح موردًا للإلكترونات التي تلعب دورًا في الفسفرة الضوئية وتكوين ATP NADPH: إذا كان هناك نقص في الماء، فسوف تعاني النباتات من اضطرابات فسيولوجية يمكن أن تمنع التفاعلات الأيضية التي تحدث، بما في ذلك العمليات البناء الضوئي.
ثاني أكسيد الكربون
مثل الماء، يعد ثاني أكسيد الكربون أيضًا مادة خام لتخليق الجلوكوز في عملية التمثيل الضوئي. سيتم تثبيت ثاني أكسيد الكربون الموجود في الهواء بواسطة النباتات، ثم يتم تحويله إلى جلوكوز. إذا كان هناك القليل من ثاني أكسيد الكربون في الهواء، فإن عملية التمثيل الضوئي ستتم بالطبع ببطء أيضًا.
المعدنية
تلعب المعادن، مثل المغنيسيوم والحديد، دورًا في تكوين جزيئات الكلوروفيل. إذا كان هناك نقص في هذه المعادن، فإن النباتات سوف تفتقر إلى الكلوروفيل. ونتيجة لذلك، سيواجه النبات مشاكل في عملية التمثيل الضوئي.
التركيب الكيميائي
التخليق الكيميائي هو تفاعل التخليق الحيوي الذي يستخدم الطاقة من التفاعلات الكيميائية. تتم عملية التخليق الكيميائي بواسطة عدة أنواع من البكتيريا، على سبيل المثال بكتيريا النتريت (النيتروسوموناس والنيتروسوكوكوس)، بكتيريا النترات (Nitrosobacter)، وبكتيريا الكبريت (Thiobacillus، وBeggiatoa، وThiothrix)، وبكتيريا الحديد (كلادوثريكس).
تقوم بكتيريا النتريت بتحويل الأمونيوم إلى نترات. يتكون هذا التحويل من مرحلتين ويتم تنفيذه بواسطة بكتيريا مختلفة. المرحلة الأولى هي أكسدة الأمونيوم إلى نتريت التي تتم بواسطة بكتيريا النيتروزوموناس أو بكتيريا النيتروسكوكوس. المرحلة الثانية هي أكسدة النتريت إلى نترات والتي تتم بواسطة بكتيريا Nitrobacter.
تنتج هذه التفاعلات الكيميائية الطاقة التي سيتم استخدامها لتخليق الكربوهيدرات من مصادر الكربون غير العضوية. مصادر الكربون التي يمكن استخدامها يمكن أن تكون ثاني أكسيد الكربون (C02)، كربونات (CO^)، أو الميثان (CH4).
البكتيريا الكيميائية التي يمكنها أكسدة الكبريت هي Thiobacillus thio-oxydans. تستطيع هذه البكتيريا أكسدة الكبريت غير العضوي (الكبريت) وإنتاج الطاقة اللازمة لأنشطة حياتها. وفي الوقت نفسه، فإن بكتيريا Thiobacillus Ferro-oxydans قادرة على أكسدة الحديد.
الفرق بين الابتنائية والتقويض
- عملية التمثيل الغذائي هي عملية تصنيع جزيئات كيميائية صغيرة إلى جزيئات أكبر، في حين أن عملية الهدم هي عملية تحطيم الجزيئات الكبيرة إلى جزيئات صغيرة.
- عملية التمثيل الغذائي هي عملية تتطلب طاقة بينما عملية الهدم هي عملية تطلق الطاقة.
- الابتنائية هي تفاعل اختزال بينما الهدم هو تفاعل أكسدة.
في كثير من الأحيان تكون النتيجة النهائية لعملية البناء هي مركب البداية لعملية الهدم. (ويراديكوسوما، 1985).
هذا هو الاستعراض من Seputartahu.co.id عن ردود الفعل الابتنائية, نأمل أن تزيد من بصيرتك ومعرفتك. شكرا لكم على الزيارة ولا تنسوا قراءة المقالات الأخرى.
قائمة المحتويات
توصية:
- أمثلة على العمل العلمي: وظائف اللغة وقواعدها أمثلة على العمل العلمي: وظائف اللغة وقواعدها - ما هو المثال على الشكل الجيد والصحيح لكتابة العمل العلمي؟ ناقش موقع Seputartahu.co.id سابقًا العمل العلمي: التعريف والخصائص والفوائد...
- √ البيروكسيسومات: التعريف والبنية والوظيفة والتكوين البيروكسيسومات: التعريف والبنية والوظيفة والتكوين - في هذه المناسبة، سوف يناقش موضوع "حول المعرفة" البيروكسيسومات. والذي في هذا الشرح يوضح معنى البيروكسيسومات بشكل مختصر و...
- المحاليل الحمضية القاعدية: التعريف ونظرية الحمض القاعدي والخصائص و... المحاليل الحمضية القاعدية: التعريف ونظرية الحمض القاعدي والخصائص والأنواع - المحاليل الحمضية والقاعدة مجموعتان من المركبات الكيميائية التي توجد على نطاق واسع وتستخدم في الحياة...
- √ تعريف الأنسجة المتنيّة وبنيتها وخصائصها وأنواعها فهم الأنسجة المتني وبنيتها وخصائصها وأنواعها - في هذه المناسبة، ستناقش دورة "حول المعرفة" الأنسجة المتني. والذي في هذه المناقشة يشرح معنى الأنسجة المتنيّة، والشكل،...
- نص الخبر: التعريف، الخصائص، العناصر، البنية، المصطلحات،... النص الإخباري: التعريف، الخصائص، العناصر، البنية، المصطلحات، قواعد اللغة، إرشادات الكتابة والأمثلة - ما المقصود بالنص الإخباري؟ وبهذه المناسبة سيناقش موقع Seputarjiwa.co.id…
- قصص الصداقة القصيرة: التعريف ونصائح الكتابة والأمثلة قصص الصداقة القصيرة: التعريف ونصائح الكتابة والأمثلة - ما هي قصص الصداقة القصيرة؟ في هذه المناسبة، سيناقش موقع Seputarjiwa.co.id ماهية قصص الصداقة القصيرة وأشياء أخرى عنها. دعونا نرى معا...
- قصص قصيرة تحفيزية: التعريف ونصائح الكتابة والأمثلة القصص القصيرة التحفيزية: تعريف ونصائح وأمثلة للكتابة - ما هي القصص القصيرة التحفيزية؟، Pada ستناقش هذه الفرصة، Seputarjiwa.co.id، ماهية قصص الصداقة القصيرة وأشياء أخرى حوله. دعنا نرى...
- النقل الخلوي: التعريف، النشط، السلبي، الالتقام الخلوي و... النقل الخلوي: التعريف، النشط، السلبي، الالتقام الخلوي والإخراج الخلوي - في هذه المناسبة سنناقش النقل الخلوي. هل تريد معرفة المزيد من التفاصيل؟ اقرأ المناقشة أدناه بالكامل.…
- وظيفة الأمعاء الدقيقة: التعريف والبنية والأجزاء والإنزيمات و... وظيفة الأمعاء الدقيقة: التعريف والبنية والأجزاء والإنزيمات والتفسيرات - ما هي وظائف الأمعاء الدقيقة ?، في هذه المناسبة سيناقشها موقع Seputarjiwa.co.id، بما في ذلك البنية والإنزيمات وبالطبع الأشياء الآخرين الذين...
- الصور المجهرية: التعريف والتاريخ والأنواع والأجزاء والطرق... الصورة المجهرية: التعريف والتاريخ والأنواع والأجزاء وكيفية عمل المجاهر والعناية بها - ما مدى قربها هل تعرفت على شكل ووظيفة المجهر؟هذه المرة سيناقش موقع Seputarjiwa.co.id هذا الأمر مجهر…
- √ تعريف المركبات وأنواعها وقواعد الكتابة والأمثلة... تعريف المركبات وأنواعها وقواعد الكتابة والأمثلة (كاملة) - سنشرح في هذه المناقشة عن المركبات. والذي يتضمن تعريف المركبات وأنواع المركبات وقواعد كتابة المركبات وأمثلة على المركبات التي...
- نظرية الاصطدام: التعريف والعوامل التي تؤثر ... نظرية الاصطدام: التعريف والعوامل التي تؤثر على معدلات التفاعل - هل سمعت من قبل عن مصطلح نظرية الاصطدام؟ بالنسبة لطلاب الفيزياء، بالطبع هذا ليس مصطلحًا أجنبيًا. ولكن بالنسبة لأولئك منكم الذين لا يفهمون ...
- مقدمة: التعريف والبنية والأمثلة المقدمة: التعريف والبنية والأمثلة - كيفية كتابة مقدمة جيدة ?في هذه المناسبة سيناقش موقع Seputarjiwa.co.id ماهية المقدمة وأشياء أخرى حوله. دعنا نرى...
- أنواع الطاقة: التعريف حسب الخبراء والخصائص... أنواع الطاقة: تعريفها حسب الخبراء وخصائصها وأمثلة على تغيرات الطاقة - ما هي؟ ما هي أنواع الطاقة الموجودة؟ في هذه المناسبة سيناقشها موقع Seputarjiwa.co.id و بطبيعة الحال…
- بنية النص السردي: التعريف والغرض والعناصر والأنواع و... بنية النص السردي: التعريف والغرض والعناصر والأنواع والأمثلة - المقصود بالنص السرد؟ في هذه المناسبة سيناقش موقع Seputarjiwa.co.id بنية النصوص السردية ومسائل أخرى حوله. يترك…
- أنواع الألوان: التعريف والشخصية والشرح أنواع الألوان: التعريف والشخصيات والشروحات - ما هي أنواع الألوان وتفسيراتها؟ في هذه المناسبة سيناقشها Seputarjiwa.co.id وبالطبع الأشياء المحيطة بها.…
- الإيمان بالقضاء والقدر: الفهم والدليل والحكمة... الإيمان بالقضاء والقدر: التعريف والدليل والحكمة والوظيفة - ما المقصود بالإيمان بالقضاء والقدر؟ وفي هذه المناسبة سيناقشه موقع Seputarjiwa.co.id...
- Pencak Silat: التعريف والتاريخ والخصائص والأهداف والتقنيات، ... بنكاك سيلات: التعريف والتاريخ والخصائص والأهداف والتقنيات والمستويات - هل لا أحد يعرف ما هو؟ Pencak Silat ?في هذه المناسبة سيناقش موقع Seputarjiwa.co.id Pencak Silat وأشياء أخرى آخر…
- التحلل المائي: التعريف والفوائد والأنواع والعوامل التي... التحلل المائي: التعريف والفوائد والأنواع والعوامل المؤثرة عليه - المقصود بالتحلل المائي ؟، في هذه المناسبة سيناقشها موقع Seputarjiwa.co.id وبالطبع أشياء أخرى أيضًا تحيط به. دعنا نرى...
- البترول هو: التعريف والتاريخ ومراحل المعالجة و... البترول هو: التعريف والتاريخ ومراحل المعالجة والاستخدام - في هذه المناقشة ستتعرف على البترول. والذي يتضمن تعريف البترول وتاريخه ومراحل تصنيعه واستخدامه...
- √ فهم قوة فان دير فالس وأنواعها (مناقشة... فهم قوة فان دير فالس وأنواعها (مناقشة كاملة) - هذه المرة، سيناقش موقع Ilmu Ilmu.co.id ما هو القانون أو قوة فان دير فالس. قبل المناقشة بمزيد من التفاصيل والتفاصيل حول الأسلوب…
- الريبوسومات: التعريف والأنواع والوظيفة والشكل والبنية الريبوسومات: التعريف والأنواع والوظائف والأشكال والبنية - هل سمعت من قبل عن مصطلح الريبوسومات؟ وفي هذه المناسبة سنناقش ما المقصود بالريبوسومات؟ فلننظر إلى الشرح..
- √ تعريف APBD والوظيفة والهيكل والتحضير... تعريف APBD والوظيفة والهيكل والإعداد (الأكثر اكتمالا) - في هذه المناسبة، فيما يتعلق بالمعرفة، سنناقش APBD. والذي يشرح في هذه المناقشة معنى APBD، وظيفة APBD، هيكل APBD...
- فهم البروتين ووظائفه للجسم (مناقشة... فهم البروتين ووظائفه للجسم (مناقشة كاملة) - يحتاج الجسم البشري إلى البروتين حقًا. وهي لا تقل أهمية عن وظيفة الفيتامينات التي نوقشت سابقاً. كما أن للبروتين دوراً هاماً جداً في...
- نطاق علم النفس: التعريف والأنواع والمهام و... نطاق علم النفس: التعريف والأنواع والمهام ومنهجية البحث النفسي - ما هو النطاق في هذه المناسبة سيناقش موقع Seputarjiwa.co.id ما هو علم النفس وما هو عليه تحيط به. دعنا…
- نص القصة القصيرة: التعريف والخصائص والبنية والعناصر والأمثلة نص القصة القصيرة: التعريف والخصائص والبنية والعناصر والأمثلة - ما هو نص القصة القصيرة؟في هذه المناسبة، سيناقش موقع Seputarjiwa.co.id نصوص القصة القصيرة والأشياء المحيطة بها. دعنا…
- النص التاريخي: التعريف، الخصائص، البنية، القواعد اللغوية... النص التاريخي: التعريف، الخصائص، البنية، القواعد اللغوية والأمثلة - المقصود بـ النصوص التاريخية في هذه المناسبة سيناقش موقع Seputarjiwa.co.id ماهية النصوص التاريخية وما تتناوله آخر…
- النسيج الضام: التعريف والوظيفة والخصائص والأنواع والموقع و ... النسيج الضام: التعريف والوظيفة والخصائص والأنواع والموقع والتكوين - في هذه المناقشة سنشرح النسيج الضام. والذي يتضمن تعريف النسيج الضام ووظائفه وخصائصه وأنواعه ومكونات الأنسجة...
- اللياقة البدنية: التعريف، المكونات، المفهوم، العناصر،… اللياقة البدنية: التعريف والمكونات والمفهوم والعناصر والأهداف والفوائد وأشكال التمرين - ماذا يوجد في ماذا تعني اللياقة البدنية؟في هذه المناسبة سيناقش موقع Seputartahui.co.id اللياقة البدنية جسدية و…
- فوائد الليمون للصحة التي تحتاج إلى معرفتها فوائد الليمون للصحة التي تحتاج إلى معرفتها - ما هي فوائد الليمون للصحة؟، بادا هذه الفرصة سيناقشها Seputartahu.co.id، بما في ذلك المحتوى الغذائي وبالطبع أشياء أخرى والتي أيضا...