المحتوى
يعرف معظم الناس أن النباتات تستخدم التمثيل الضوئي لتوليد الطاقة باستخدام أشعة الشمس. ومع ذلك ، فإن عملية التمثيل الضوئي تختلف بين النباتات ، وهذا يتوقف على ظروف معيشتهم. ثلاثة أنواع مهمة من التمثيل الضوئي هي C3 و C4 و CAM.
TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم يقرأ)
الفرق الرئيسي بين التمثيل الضوئي C3 و C4 و CAM هو الطريقة التي تستخلص بها النباتات ثاني أكسيد الكربون من أشعة الشمس ، والتي تعتمد إلى حد كبير على موائل النباتات. تنتج عملية التمثيل الضوئي C3 مركبًا يحتوي على ثلاثة كربون عبر دورة Calvin بينما تقوم عملية التمثيل الضوئي C4 بتكوين مركب من أربعة مركبات كربونية ينقسم إلى مركب يحتوي على ثلاثة الكربون لدورة Calvin. النباتات التي تستخدم التمثيل الضوئي CAM تجمع أشعة الشمس خلال النهار وتصلح جزيئات ثاني أكسيد الكربون في الليل.
البناء الضوئي
في عملية التمثيل الضوئي ، تستخدم النباتات والمركبات العضوية الأخرى الطاقة من أشعة الشمس لاستخراج المواد الغذائية من الهواء والماء. الكائنات العضوية الضوئية تحتوي على مركب أخضر يعرف باسم الكلوروفيل الذي يحتوي على الإنزيمات ATP و NADPH. مع الطاقة الممتصة من أشعة الشمس ، تقوم مركبات التمثيل الضوئي بتحويل هذه الإنزيمات إلى ADP و NADP +. يسخر المصنع الطاقة من الإنزيمات المحولة لاستخراج ثاني أكسيد الكربون من الهواء والماء وإنتاج جزيئات السكر مثل الجلوكوز. من خلال التمثيل الضوئي ، تفرز النباتات جزيئات النفايات بما في ذلك الأكسجين ، مما يجعل الهواء للتنفس للحيوانات.
C3 التمثيل الضوئي
الكائنات العضوية التي تخضع لعملية التمثيل الضوئي C3 تبدأ عملية تحويل الطاقة ، والمعروفة باسم دورة كالفن ، عن طريق إنتاج مركب ثلاثي الكربون يسمى حمض الفوسفوجليكريك 3. هذا هو السبب وراء لقب "C3". عملية التمثيل الضوئي C3 هي عملية من مرحلة واحدة تحدث داخل عضيات البلاستيدات الخضراء ، التي تعمل كمراكز تخزين للطاقة الشمسية. يستخدم المصنع تلك الطاقة للجمع بين ATP و NADPH في جزيئات السكر المطلوبة. ما يقرب من 85 في المئة من النباتات على الأرض تستخدم التمثيل الضوئي C3.
C4 التمثيل الضوئي
التمثيل الضوئي C4 عبارة عن عملية من مرحلتين تنتج مركبًا من أربعة مركبات كربونية. تحدث عملية التمثيل الضوئي في البلاستيدات الخضراء لخلايا ميسوفيل رقيقة الجدران. بمجرد إنشائه ، يضخ المصنع المركب الوسيط في خلية غلاف حزمة سميكة الجدران ، حيث يقوم بتقسيم المركب إلى ثاني أكسيد الكربون ومركب ثلاثي الكربون. ثم يخضع ثاني أكسيد الكربون لدورة كالفين ، كما هو الحال في التمثيل الضوئي C3. فائدة التمثيل الضوئي C4 هي أنه ينتج تركيزًا أعلى من الكربون ، مما يجعل الكائنات C4 أكثر مهارة في البقاء في الموائل ذات الإضاءة المنخفضة والماء.
CAM التمثيل الضوئي
CAM هو اختصار لاستقلاب حمض الكراسولاسيان. في هذا النوع من التمثيل الضوئي ، تمتص الكائنات الحية طاقة ضوء الشمس خلال النهار ثم تستخدم الطاقة لإصلاح جزيئات ثاني أكسيد الكربون أثناء الليل. خلال النهار ، تغلق الكائنات الحية عن طريق الفم لمقاومة الجفاف بينما يخضع ثاني أكسيد الكربون من الليلة السابقة إلى دورة كالفين. يسمح التمثيل الضوئي CAM للنباتات بالبقاء على قيد الحياة في المناطق القاحلة ، وبالتالي فهو نوع التمثيل الضوئي الذي تستخدمه الصبار والنباتات الصحراوية الأخرى. ومع ذلك ، فإن النباتات غير الصحراوية مثل الأناناس ونباتات النباتات مثل بساتين الفاكهة تستخدم أيضا التمثيل الضوئي CAM.