ما هي متفاعلات التمثيل الضوئي?

إن التمثيل الضوئي كما نعلم جميعًا هو ببساطة العملية التي تحول من خلالها النباتات الخضراء وبعض الكائنات الحية الأخرى الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية.

ثم, ما هي المواد المتفاعلة المحتملة لعملية التمثيل الضوئي?

يتطلب التمثيل الضوئي ضوء الشمس, نشبع, والماء كمواد متفاعلة رئيسية. عند اكتمال التمثيل الضوئي, يتم تحرير الأكسجين وجزيئات الكربوهيدرات, الأكثر شيوعا الجلوكوز, تتشكل.

لا يمكن المبالغة في أهمية التمثيل الضوئي في الحفاظ على الحياة على الأرض. إذا توقف التمثيل الضوئي, قريباً سيكون هناك القليل من الطعام والمواد العضوية الأخرى المتبقية على الأرض.

ستختفي معظم الكائنات الحية, وبمرور الوقت يصبح الغلاف الجوي للأرض خاليًا من غاز الأكسجين.

الكائنات الحية الوحيدة القادرة على الوجود في ظل هذه الظروف ستكون البكتيريا التخليقية كيميائيًا, قادرة على استخدام الطاقة الكيميائية من بعض المركبات غير العضوية وبالتالي مستقلة عن تحويل الطاقة الضوئية.

الطاقة المستمدة من عملية التمثيل الضوئي التي تقوم بها النباتات منذ ملايين السنين هي المسؤولة عن الوقود الأحفوري (أي, فحم, النفط والغاز) هذا المجتمع الصناعي القوة.

في القرون الماضية, نمت النباتات الخضراء والكائنات الحية الصغيرة التي تتغذى على النباتات بشكل أسرع من استهلاكها, وقد ترسبت بقاياهم في قشرة الأرض عن طريق الترسب والعمليات الجيولوجية الأخرى.

هناك, محمي من الأكسدة, تم تحويل هذه المخلفات العضوية ببطء إلى وقود أحفوري.

لا توفر هذه الأنواع من الوقود فقط معظم الطاقة المستخدمة في المصانع, الأسر, والنقل, ولكنها تعمل أيضًا كمواد خام لإنتاج البلاستيك والمنتجات الاصطناعية الأخرى.

للأسف, لقد استهلكت الحضارة الحديثة فائض الإنتاج الضوئي المتراكم على مدى ملايين السنين على مدى عدة قرون.

بناء على ذلك, نشبع, التي تمت إزالتها من الهواء لإنتاج الكربوهيدرات عن طريق التمثيل الضوئي لملايين السنين, يعود بمعدل لا يصدق.

يتزايد تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي للأرض بأسرع معدل في تاريخ الأرض, ومن المتوقع أن يكون لهذه الظاهرة عواقب وخيمة على مناخ الأرض.

منتجات التمثيل الضوئي

كما ذكر, الكربوهيدرات هي أهم منتج عضوي مباشر لعملية التمثيل الضوئي في غالبية النباتات الخضراء. تكوين الكربوهيدرات البسيطة, جلوكوز.

يتم إنتاج القليل من الجلوكوز الحر في النباتات; في حين أن, ترتبط وحدات الجلوكوز لتشكيل النشا أو مرتبطة بالفركتوز, سكر آخر, لتشكيل السكروز.

التركيب الضوئي لا يصنع فقط الكربوهيدرات, كما كان يعتقد من قبل, ولكن أيضا الأحماض الأمينية, البروتينات, الدهون (أو الدهون), أصباغ, والمكونات العضوية الأخرى للأنسجة الخضراء.

المعادن تزود العناصر (مثلا, نتروجين, N; الفوسفور, P; كبريت, S) اللازمة لتكوين هذه المركبات.

تنكسر الروابط الكيميائية بين الأكسجين (ال) والكربون (C), هيدروجين (H), نتروجين, والكبريت, وتتشكل روابط جديدة في منتجات تحتوي على الأكسجين الغازي (O2) والمركبات العضوية.

يتطلب الأمر مزيدًا من الطاقة لكسر الروابط بين الأكسجين والعناصر الأخرى (مثلا, في الماء, النترات, والكبريتات) مما يتم تحريره عند تكوين روابط جديدة في المنتجات.

يمثل هذا الاختلاف في طاقة الترابط معظم الطاقة الضوئية المخزنة كطاقة كيميائية في المنتجات العضوية المنتجة أثناء عملية التمثيل الضوئي.

يتم تخزين الطاقة الإضافية أثناء تكوين الجزيئات المعقدة من الجزيئات البسيطة.

ائتمان:

https://www.britannica.com/science/photosynthesis/Basic-products-of-photosynthesis