"محتويات
ما هي التفاعلات الضوئية
ماذا يحدث في التفاعلات الضوئية
خطوات التفاعلات الضوئية بالترتيب
امتصاص الضوء في PSII
تكوين ATP
امتصاص الضوء في PSI
تشكيل NADPH
ما هي التفاعلات الضوئية

التفاعلات الضوئية تعد واحدة من مراحل عملية البناء الضوئي التي تقوم بها النباتات من أجل الحصول على الغذاء ، وإنتاج غاز الأكسجين ، والتي تشتمل على ، التفاعلات الضوئية ، ودورة كالفين.

وتحدث عملية البناء الضوئي في الكائنات الحية من النباتات ، والتي تحتوي على البلاستيدات الخضراء مكان حدوث التفاعلات الضوئية ، حيث أن البلاستيدات الخضراء تعتبر هي الاختلاف بين الخلايا النباتية ، والخلايا الحيوانية.

والتفاعلات الضوئية ، تكون تفاعلات تحدث في ضوء الشمس ، حيث تستخدم النباتات الطاقة الضوئية الصادرة من ضوء الشمس ، وتمتصها عن طريق الكلوروفيل الموجود في أوراقها ، وهذا يكون جزء من مقارنة بين التفاعلات الضوئية واللاضوئية .

ماذا يحدث في التفاعلات الضوئية

في مرحلة التفاعلات الضوئية يتم تحويل الطاقة الضوئية التي تقوم اصباغ الكلوروفيل المتواجدة في اوراق النبات بامتصاصها إلى طاقة كيميائية ، حيث تتضمن سلسلة من التفاعلات ، والتي تسمى بالتفاعلات الضوئية.

تعتمد التفاعلات الضوئية على الطاقة الضوئية الصادرة من أشعة الشمس من أجل تكوين جزيئين ضروريين للمرحلة التالية من البناء الضوئي ، وهذه الجزيئات هما ؛ جزيء تخزين الطاقة ATP وحامل الإلكترون المخفّض NADPH.

تقوم الأنظمة الضوئية ، وجزيئات امتصاص الضوء ، وكذلك البروتينات ، المتواجدة في النباتات بالدور الرئيسي في التفاعلات الضوئية ، حيث أن هناك نوعين من أنظمة الصور في النباتات ، وهما ؛ نظام الصور الأول (PSI) ونظام الصور الثاني (PSII) ، والتي يتم تضمين مكوناتها ، ومكونات سلسلة نقل الالكترون في غشاء الثايلاكويد .

حيث يحتوي نظامي الصور على العديد من الأصباغ ، التي تساعد في تجميع الطاقة الضوئية من ضوء الشمس ، بالإضافة إلى زوج خاص من جزيئات الكلوروفيل الموجودة في مركز التفاعل لنظام الضوء ؛ حيث يسمى الزوج الخاص من نظام الصور الأول P700 ، بينما يسمى الزوج الخاص من نظام الصور الثاني P680.

فعندما تقوم أحد الاصباغ الموجودة في النظام الضوئي الثاني بامتصاص الضوء ، يتم انتقال الطاقة إلى الداخل من الصبغة إلى الصبغة ، إلى أن تصل إلى مركز التفاعل ، وهذا هو المكان الذي يتم فيه نقل الطاقة إلى P680 ، مما يؤدي إلى رفع مستوى الإلكترون إلى مستوى طاقة مرتفع وتشكيل P680 ، ثم يتم تمرير الإلكترون عالي الطاقة إلى جزيء مستقبِل ، واستبداله بإلكترون من الماء ، الذي ينتج من انقسامه غاز الأكسجينO2 ، الذي تتنفسه الكائنات الحية.

ويحدث انقسام للماء على جانب لومن الثايلاكويد ، من غشاء الثايلاكويد ، مما يؤدي إلى إطلاق البروتونات داخل الثايلاكويد ، فيعمل على المساهمة في تكوين التدرج.

ثم ينتقل الإلكترون عالي الطاقة ، الى أسفل سلسلة نقل الإلكترون ، ويفقد الطاقة أثناء تقدمه ، فتدفع بعض الطاقة التي تم إطلاقها ضخ أيونات الهيدروجين H+ ، من السدى إلى الثايلاكويد ، مما يضيف إلى تدرج البروتون.

وعندما تتدفق أيونات الهيدروجين H+ إلى أسفل تدرجها وتعود إلى السدى ، فإنها تمر عبر سينسيز ATP ، مما يؤدي إلى إنتاج ATP ، حيث يتم إنتاج ATP على الجانب اللحمي من غشاء الثايلاكويد ، ولذلك يتم إطلاقه في السدى.

وبعد ذلك يصل الإلكترون إلى النظام الضوئي الأول ، وينضم إلى زوج P700 الخاص من الكلوروفيل في مركز التفاعل ، فعندما يتم امتصاص الطاقة الضوئية بواسطة الأصباغ ، وتمريرها إلى الداخل إلى مركز التفاعل ، يتم تعزيز الإلكترون الموجود في P700 إلى مستوى طاقة عالي جدًا ، ويتم نقله إلى جزيء مستقبِل ، ثم يتم استبدال الإلكترون المفقود للزوج الخاص بإلكترون من PSII ، والذي يصل عبر سلسلة نقل الإلكترون.

ومن ثم ينتقل الإلكترون عالي الطاقة ، إلى أسفل الجزء الثاني القصير من سلسلة نقل الإلكترون. في نهاية السلسلة ، يتم تمرير الإلكترون إلى NADP ، لتشكيل NADPH ، على الجانب اللحمي من غشاء الثايلاكويد.

خطوات التفاعلات الضوئية بالترتيب

تحدث التفاعلات الضوئية وفقا لعدة خطوات رئيسية ، وهي كما يلي : ،

امتصاص الضوء في PSII

عند امتصاص الضوء عن طريق أحد الاصباغ المتعددة في النظام الضوئي الثاني ” PSII ” ، تقوم الطاقة بالانتقال إلى داخل النبات من خلال صبغة إلى أخرى ، إلى أن تصل إلى مركز التفاعل ، وهناك يتم نقل الطاقة إلى P680 ، الأمر الذي يؤدي إلى رفع الالكترون إلى مستوى طاقة مرتفع ، ويتم تمرير الالكترون عالي الطاقة إلى جزيء مستقبل ، كما يتم استبداله بالكترون من الماء ، وهذا الانقسام للماء يؤدي إلى إنتاج غاز الأكسجين O2.

تكوين ATP

حيث يتم نقل الالكترون عالي الطاقة ، إلى أسفل سلسلة نقل الالكترون ، والذي يؤدي إلى فقد طاقته أثناء سيره ، وتعمل بعض الطاقة المحررة على ضخ الهيدروجين H+ ، بالإضافة إلى أيونات النهاية الناتجة من السدى إلى الجزء الداخلي من الثايلاكويد ، وبناء تدرج الهيدروجين.

وبالإضافة إلى ذلك ، تتم إضافة أيونات النهاية الناتجة من تقسيم الماء إلى التدرج ، ومع تدفق أيونات النهاية الناتجة إلى أسفل ، وتدرجها في السدى ، تقوم بالمرور عبر سينسيز ATP ، الأمر الذي يؤدي إلى إنتاج ATP في عملية تعرف بإسم التناضح الكيميائي.

امتصاص الضوء في PSI

حيث يصل الإلكترون إلى النظام الضوئي الأول ” PSI ” ، وينضم إلى زوج P700 الخاص من الكلوروفيل في مركز التفاعل ، وعندما تقوم الاصباغ بامتصاص الطاقة الضوئية ، وتمررها إلى مركز التفاعل بالداخل ، يتم تعزيز الإلكترون الموجود في P700 إلى مستوى طاقة عالي جدًا ، كما ويتم نقله إلى جزيء مستقبِل.

ومن ثم يتم استبدال الإلكترون المفقود للزوج الخاص بإلكترون جديد من PSII ، والذي يصل عبر سلسلة نقل الإلكترون.

تشكيل NADPH

يقوم الالكترون عالي الطاقة بالانتقال إلى أسفل الجزء الثاني القصير من سلسلة نقل الإلكترون ، حيث في نهاية السلسلة ، يتم تمرير الإلكترون إلى NADP ، من أجل تشكيل NADPH.

المراجع"