كيف يتم تصنيع الجلوكوز في التمثيل الضوئي؟

امتصاص الضوء

الخطوة الأولى لتشكيل الجلوكوز من التمثيل الضوئي هو امتصاص الضوء. وفقا لموقع كلية استريلا الجبلية المجتمع، عندما يضرب ضوء الشمس الكائن الحي التي يمكن أن تؤدي التمثيل الضوئي (مثل النبات)، واحدة من ثلاثة أشياء يمكن أن يحدث. الطاقة الخفيفة يمكن أن تعطى قبالة الحرارة؛ ويمكن إعادة انبعاثها في الطول الموجي مختلفة (اللون). أو أنه يمكن انطلقت تفاعل كيميائي. الكائنات الحية الاصطناعية تحتوي على أصباغ مختلفة، مثل الكلوروفيل، التي يمكن أن تمتص وتسخير الضوء لجعل جزيئات عالية الطاقة. عندما يتم امتصاص الضوء من هذه الأصباغ، فإنه يسبب الإفراج عن جسيمات عالية الطاقة (تسمى الإلكترون)، والتي يمكن بعد ذلك استخدامها لتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية. ويسمى هذا الجزء من التمثيل الضوئي رد فعل الضوء. لأنه يجب أن يحدث في أجزاء من الكائن الحي الذي يتلقى أشعة الشمس.

أتب وثاني أكسيد الكربون

وبمجرد توليد الإلكترونات ذات الطاقة العالية، يمكن للكائن الضوئي الضوئي تحويل هذه الإلكترونات إلى سكر. الخطوة الأولى هي تخزين هذه الطاقة في شكل أكثر استقرارا. ويحصل الإلكترون على امتصاص الجزيئات في الكائن الحي القادر على أداء سلسلة من التفاعلات. هذه التفاعلات تستخدم طاقة الإلكترون لتشكيل جزيء يسمى أدينوسين ثلاثي الفوسفات (أتب). أتب هو جزيء يشبه الحمض النووي ولكن يستخدم من قبل الكائنات الحية كخزان طاقة مؤقت. من أجل تحويل الطاقة من أتب إلى الجلوكوز، تحتاج النباتات أيضا إلى ثاني أكسيد الكربون، والتي تحصل عليها من الغلاف الجوي (أو، في حالة النباتات التي تعيش تحت الماء، من المياه المحيطة).

تصنيع الجلوكوز

وفقا لقسم علم الأحياء في جامعة سينسيناتي، يتم تحويل ثاني أكسيد الكربون و أتب إلى الجلوكوز في ما يسمى التفاعل الداكن (لأنه لا يتطلب الضوء مباشرة). ثلاثة جزيئات أتب تتفاعل مع ثلاث جزيئات من ثاني أكسيد الكربون عن طريق سلسلة من التفاعلات الكيميائية (تسمى دورة كالفن) لتشكيل وسيطة تسمى غليسيرالدهيد 3-فوسفات. ثم يتم الجمع بين اثنين من جزيئات الغليسيرالدهيد 3-فوسفات لتشكيل جزيء الجلوكوز. وبالتالي، هناك حاجة إلى ستة جزيئات من ثاني أكسيد الكربون والطاقة الخفيفة لجعل جزيء واحد من الجلوكوز للتمثيل الضوئي.