الفرق بين البناء الضوئي والتنفس الخلوي
ما هو الفرق بين البناء الضوئي والتنفس الخلوي في النباتات ؟” هذا ما نتطرق إليه في مقالنا عبر بحر، إذ أنه من العمليات الحيوية التي تحدث في النبات، مما يجعله يتنفس بطريقة التنفس الهوائي التي تُعرّف باللغة الإنجليزية بـaerobic respiration، فيما يحتاج النبات إلى الأكسجين بما يسهم في إدارة عملية التنفس.
- 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 التي توجد على سطح أوراق الشجر.
- بينما عملية التنفس الخلوي هي؛ عبارة عن عملية التنفس الخلوي حيث تُحرر الخلية الطاقة، مُعتمدة على عنصري الغذاء والأكسجين، مُنتجه ثاني أكسيد الكربون.
- لاسيما تحدث عملية التنفس الخلوية في الميتوكوندريا، إذ يعمل على تحويل الغذاء إلى طاقة.
- بينما تبرز الفروقات بين كل من البناء الضوئي والتنفس الخلوي في الاستفادة من الضوء لتحويله إلى الغذاء اللازم للنبات، بينما العكس نجد أن التنفس الخلوي يُحرر الطاقة، وإنتاج غاز ثاني أكسيد الكربون.
مكونات البناء الضوئي
كيف تتم عملية البناء الضوئي وماذا عن مكوناتها وعناصرها الرئيسة ؟، هذا ما نصحبُكُم في جولة للإجابة عنه فيما يلي:
- إن عملية البناء الضوئي هي العملية الأولى المسؤولة عن حصول النباتات على الطعام، من خلال امتصاص إشاعة الشمس.
- إذ أنها عبارة عن إحدى العمليات الحيوية الطبيعية اللازمة للنباتات.
- يستمد النبات طاقة الشمس ويحوّلها مُستعينًا بالماء وثاني أكسيد الكربون والكلورفيل لإنتاج الهواء والأكسجين.
- فيما يُمكننا أن نُلخص عملية البناء الضوئي في المعادلة الآتية:
- 6 CO2 + 12 H2O + photons → C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O
- ولكي نفهم أكثر أعزائي عملية البناء الضوئي فإننا نوضحها في أنها العملية التي تحصل على غاز ثاني أكسيد الكربون من الهواء، كما تحصل على الماء من التربة من خلال الخاصية الإسموزية، ومن ثم تحصل على ضوء الشمس في وجود وفرة من الكلوروفيل، فتتحول إلى الأكسجين والماء والجلوكوز.
- حيث تحصل النباتات على الفتونات أي أجزاء الضوء الدقيقة مُستمدة إياها من الشمس.
العوامل المؤثرة على عملية البناء الضوئي
- تتوقف عملية البناء الضوئي على عدد من العناصر ففي حالة عدم توافر أي من تلك العناصر لا تتم عملية البناء الضوئي.
- تتمثل تلك العناصر في؛ الماء والكلوروفيل وثاني أكسيد الكربون، وإشاعة الشمس.
- ينتج عن عملية البناء الضوئي كل من الجلوكوز، وغاز الأكسجين، والجلوكوز.
- تبرز أهمية عملية البناء الضوئي في النباتات في أنها؛ تمدّ الأرض بعنصر الأكسجين، الذي يوفر لكوكب الأرض الحياة.
- كما أنه يعمل على التخفيف من ثاني أكسيد الكربون، مما يضمن حياة أفضل للبشرية على الأرض، ويحميها من مخاطر غاز CO2.
- تتمتع النباتات بالقدرة على امتصاص الماء من التربة عبر الخصية الاسموزية في عملية البناء الضوئي.
تلخيص التنفس الخلوي
- يتساءل الكثيرين عن ” أين تحدث عملية البناء التنفس الخلوي ؟” وهذا ما نُجيب عنه.
- يحدث التنفس الخلوي في النباتات في الميتوكوندريا.
- لاسيما فإن التنفس الخلوي يحدث في أربعة مراحل.
- بحيث يبدأ التنفس الخلوي بمرحلة التحلل السكري، بينما ينتهي بمرحلة إنتاج الإلكترونات.
- فيما تبدأ عملية التنفس الخلوي عن طريق تكسير الجلوكوز.
- لتتحوّل جزئيات الجلوكوز من مركب سكر سداسي الكربون إلى بيروفات.
- إذ أن البيروفات عبارة عن؛ جزئيات عضوية تتشكل من مجموعة ثلاثية الكربون.
- وكذا فيبدأ البيروفات في التأكسد ومن ثم التحلل إلى سكر.
- فتتحول إلى أجزاء من الكربون، وبينهم أنزيم أسيتيل، مما يسهم في إنتاج غاز ثاني أكسيد الكربون.
- وإذا نظرنا إلى تلك النواتج فنجد أن هناك مجموعة من تفاعلات الأكسدة الناجمة عن الاتحاد بين مركبات رباعية الكربون.
- لتتشكل الذرات فيما بعد وخلال تلك العملية وتظهر على هيئة حمض الستريك.
- ينتج في المرحلة الأخيرة لتلك العملية طاقة وإلكترونات منبعثة.
- بحيث تنتقل عبر النواقل لينتج عنها الماء، وتعُرّف تلك المرحلة باسم؛ الفسفرة التأكسدية.
معادلة البناء الضوئي والتنفس الخلوي
- تتباين معادلة البناء الضوئي والتنفس الخلوي.
- فلكل منهما نواتجه وعناصره التي يُشترط توفرها للحصول على تلك النواتج الهامة.
- لاسيما فإن معادلة التنفس الخلوي Cellular respiration هي؛ C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + ATP.
- فيما تحدث عملية التنفس الخلوي في خلايا النباتات والكائنات.
- بحيث تعمل على تحويل الجلوكوز والأكسجين إلى طاقة.
- تنتج تلك العملية؛ أدينوز ثلاثي الفوسفات الذي يُرمز له في معادلة التنفس الخلوي إلى ATP .
- إلى جانب إنتاج ثاني أكسيد الكربون، والماء الذي يمر عبر الميتوكوندريا والنواقل، وصولاً إلى أوراق النباتات.
- تمر عملية التنفس الخلوي بعِدة مراحل من بينها؛ تحلل الجلوكوز، وحلقة كريبس، وسلسلة نقل الإلكترون.
- بينما يختلف الوضع في معادلة البناء الضوئي التي تحدث في النباتات.
- فإنها ترد كالآتي؛ (CO2 + H2O → C6H12O6 + O2).
- تتم عملية البناء الضوئي على عدد من المراحل التي تبدأ من الحصول على ضوء الشمس.
- التي تنفذ عبر الكلوروفيل الذي يمتضص إشاعة الشمس، ويحوله إلى طاقه.
- فيما تحصل النباتات على الماء من التربة، ولاسيما فإن النباتات تحصل على ثاني أكسيد الكربون من الهواء.
- لتتأثر عملية البناء الضوئي بعدد من العوامل التي من بينها؛ الضوء والحرارة وثاني أكسيد الكربون.
ما هي العلاقة بين عمليتي البناء الضوئي والتنفس
- يطرح العديد من اللاب تساؤلاتٍ حول الفرق بين عملتي البناء الضوئي والتنفس الخلوي في النباتات.
- إذ أن الإجابة عن هذا التساؤل تتتلخص في أن كلاهما عكس بعضهما البعض.
- حيث يقوم البناء الضوئي في النباتات على تحويل كافة العناصر إلى غذاء، لاسيما تحويل الماء وثاني أكسيد الكربون، والضوء إلى الغذاء المتمثل في عنصر الجلوكوز.
- بينما تعمل عملية التنفس الخلوي على؛ إنتاج ثاني أكسيد الكربون بالاعتماد على الغذاء والأكسجين، والضوء.
- فإننا نوجز عملية البناء الضوئي في المعدلة، إنها العملية التي ينتج عنها الأكسجين والماء والجلوكوز الذي يحتوي على نسبة عالية من الطاقة.
- بينما ينتج عن التنفس الخلوي إنتاج الجلوكوز، الماء وثاني أكسيد الكربون، والـATP .
الترابط بين عملية البناء الضوئي والتنفس الخلوي
- يكمُّن عامل الربط بين عملية البناء الضوئي والتنفس الخلوي في أنهما عمليتين يحدثان في النباتات.
- على الرغم من الفروقات بين كل من العمليتين، لاسيما تتمثل تلك الفروق في أن عملية البناء الضوئي عملية يحصل النبات من خلالها على الحرارة والضوء.
- بينما عملية التنفس الخلوي فهي العملية التي تُحرر الطاقة من خلالها، متمثلة في هيئة الـATP .
- الجدير بالذكر أن عملية التنفس هي التي يدخل في تركيبها الأكسجين والجلوكوز.
- فيما تقوم عملة البناء الضوئي على مدار مجموعة من التفاعلات من بينها؛ تفاعل الظلام، والضوء.
عرضنا من خلال مقالنا الفرق بين البناء الضوئي والتنفس الخلوي ، ندعوكم للاطلاع على المزيد من المقالات عبر كل جديد بحر، كما يُمكنكم قراءة مقالات بحر الأحياء للاستزادة في مجال العلوم والتشريح والنباتات.
