Skip to main content
Global

8.E: التمثيل الضوئي (تمارين)

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    196378

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    8.1: نظرة عامة على التمثيل الضوئي

    التمثيل الضوئي ضروري لجميع أشكال الحياة على الأرض؛ فكل من النباتات والحيوانات تعتمد عليه. إنها العملية البيولوجية الوحيدة التي يمكنها التقاط الطاقة التي تنشأ في الفضاء الخارجي (ضوء الشمس) وتحويلها إلى مركبات كيميائية (كربوهيدرات) يستخدمها كل كائن حي لتشغيل عملية التمثيل الغذائي. باختصار، يتم التقاط طاقة ضوء الشمس واستخدامها لتنشيط الإلكترونات، والتي يتم تخزينها بعد ذلك في الروابط التساهمية لجزيئات السكر.

    مراجعة الأسئلة

    أي من المكونات التالية لا تستخدمه كل من النباتات والبكتيريا الزرقاء لإجراء عملية التمثيل الضوئي؟

    1. البلاستيدات الخضراء
    2. كلوروفيل
    3. ثنائي أكسيد الكربون
    4. مياه
    إجابة

    أ

    ما المنتجان الرئيسيان الناتج عن عملية التمثيل الضوئي؟

    1. الأكسجين وثاني أكسيد الكربون
    2. الكلوروفيل والأكسجين
    3. السكر/الكربوهيدرات والأكسجين
    4. السكر/الكربوهيدرات وثاني أكسيد الكربون
    إجابة

    ج

    في أي جزء من الخلية النباتية تحدث تفاعلات التمثيل الضوئي المستقلة عن الضوء؟

    1. ثيلاكويد
    2. سدى
    3. الغشاء الخارجي
    4. الميزوفيل
    إجابة

    ب

    أي عبارة عن ثيلاكويدات في حقيقيات النوى ليست صحيحة؟

    1. يتم تجميع ثيلاكويدات في أكوام.
    2. توجد ثيلاكويدات كمتاهة من الأغشية المطوية.
    3. تسمى المساحة المحيطة بالثيلاكويدات بالسدى.
    4. تحتوي الثيلاكويدات على الكلوروفيل.
    إجابة

    ب

    استجابة مجانية

    ما الحصيلة الإجمالية لتفاعلات الضوء في عملية التمثيل الضوئي؟

    إجابة

    نتيجة التفاعلات الضوئية في عملية التمثيل الضوئي هي تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية يمكن أن تستخدمها البلاستيدات الخضراء للقيام بالعمل (في الغالب إنتاج ابتنائي للكربوهيدرات من ثاني أكسيد الكربون).

    لماذا تعتمد الحيوانات آكلة اللحوم، مثل الأسود، على التمثيل الضوئي للبقاء على قيد الحياة؟

    إجابة

    لأن الأسود تأكل الحيوانات التي تأكل النباتات.

    لماذا يُنظر إلى ناقلات الطاقة على أنها «ممتلئة» أو «فارغة»؟

    إجابة

    تكون ناقلات الطاقة التي تنتقل من التفاعل المعتمد على الضوء إلى التفاعل المستقل عن الضوء «ممتلئة» لأنها تجلب الطاقة. بعد إطلاق الطاقة، تعود حاملات الطاقة «الفارغة» إلى التفاعل المعتمد على الضوء للحصول على المزيد من الطاقة. لا يوجد الكثير من الحركة الفعلية المعنية. يتم إنتاج كل من ATP و NADPH في السدى حيث يتم استخدامهما أيضًا وإعادة تحويلهما إلى ADP و Pi و NADP +.

    8.2: تفاعلات التمثيل الضوئي المعتمدة على الضوء

    مثل جميع أشكال الطاقة الحركية الأخرى، يمكن للضوء أن ينتقل ويغير شكله ويتم تسخيره للقيام بالعمل. في حالة التمثيل الضوئي، يتم تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية، والتي تستخدمها الفوتوتروفات الضوئية لبناء جزيئات الكربوهيدرات. ومع ذلك، لا تستخدم autotrophs سوى بعض المكونات المحددة لأشعة الشمس.

    مراجعة الأسئلة

    أي من الهياكل التالية لا تعد أحد مكونات النظام الضوئي؟

    1. سينثاز ATP
    2. جزيء الهوائي
    3. مركز رد الفعل
    4. متقبل الإلكترون الأساسي
    إجابة

    أ

    كم عدد الفوتونات اللازمة لتقليل جزيء واحد من NADP+ إلى NADPH بالكامل؟

    1. 1
    2. 2
    3. 4
    4. 8
    إجابة

    ب

    ما هو المجمع الذي لا يشارك في تحديد شروط تخليق ATP؟

    1. نظام الصور الأول
    2. سينثاز ATP
    3. نظام ضوئي 2
    4. مركب السيتوكروم
    إجابة

    ج

    من أي مكون من التفاعلات المعتمدة على الضوء يتشكل NADPH بشكل مباشر أكثر؟

    1. نظام ضوئي 2
    2. نظام الصور الأول
    3. مركب السيتوكروم
    4. سينثاز ATP
    إجابة

    ب

    استجابة مجانية

    وصف مسار انتقال الإلكترون من النظام الضوئي الثاني إلى النظام الضوئي الأول في التفاعلات المعتمدة على الضوء.

    إجابة

    يصطدم فوتون الضوء بجزيء هوائي في النظام الضوئي II، وتنتقل الطاقة المنبعثة منه عبر جزيئات الهوائي الأخرى إلى مركز التفاعل. تتسبب الطاقة في ترك الإلكترون جزيئًا من الكلوروفيل أ لبروتين متقبل الإلكترون الأساسي. ينتقل الإلكترون عبر سلسلة نقل الإلكترون ويتم قبوله بواسطة جزيء الصباغ في النظام الضوئي I.

    ما هي أدوار ATP و NADPH في عملية التمثيل الضوئي؟

    إجابة

    كل من هذه الجزيئات تحمل الطاقة؛ في حالة NADPH، لديها طاقة مختزلة تستخدم لتغذية عملية صنع جزيئات الكربوهيدرات في التفاعلات المستقلة عن الضوء.

    8.3: استخدام الطاقة الضوئية لصنع الجزيئات العضوية

    تتراوح أعمار منتجات التفاعلات المعتمدة على الضوء، ATP و NADPH، في حدود ملايين الثواني، في حين أن منتجات التفاعلات المستقلة عن الضوء (الكربوهيدرات وغيرها من أشكال الكربون المنخفض) يمكن أن تبقى على قيد الحياة لمئات الملايين من السنين. ستحتوي جزيئات الكربوهيدرات المصنوعة على العمود الفقري لذرات الكربون. من أين يأتي الكربون؟ يأتي من ثاني أكسيد الكربون، وهو الغاز الذي يعتبر نفايات التنفس في الميكروبات والفطريات والنباتات والحيوانات.

    مراجعة الأسئلة

    ما الجزيء الذي يجب أن يدخل دورة Calvin باستمرار حتى تحدث التفاعلات المستقلة عن الضوء؟

    1. روبيسكو
    2. روب بي
    3. 3-باغا
    4. ثاني أكسيد الكربون
    إجابة

    د

    ما ترتيب التحويلات الجزيئية الصحيح لدورة Calvin؟

    1. \(\text{RuBP} + \text{G3P} \rightarrow \text{3-PGA} \rightarrow \text{sugar}\)
    2. \(\text{RuBisCo} \rightarrow \text{CO}_2 \rightarrow \text{RuBP} \rightarrow \text{G3P}\)
    3. \(\text{RuBP} + \text{CO}_2 \rightarrow \text{[RuBisCo]} \enspace \text{3-PGA} \rightarrow \text{G3P}\)
    4. \(\text{CO}_2 \rightarrow \text{3-PGA} \rightarrow \text{RuBP} \rightarrow \text{G3P}\)
    إجابة

    ج

    أين تحدث دورة كالفن في الخلايا حقيقية النواة؟

    1. غشاء ثيلاكويد
    2. تجويف الثيلاكويد
    3. سدى كلوروبلاست
    4. غرانوم
    إجابة

    ج

    ما العبارة التي تصف تثبيت الكربون بشكل صحيح؟

    1. تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى مركب عضوي
    2. استخدام روبيسكو لتشكيل 3-PGA
    3. إنتاج جزيئات الكربوهيدرات من G3P
    4. تشكيل rubP من جزيئات G3P
    5. استخدام ATP و NADPH لتقليل ثاني أكسيد الكربون
    إجابة

    أ

    استجابة مجانية

    لماذا تسمى المرحلة الثالثة من دورة Calvin مرحلة التجديد؟

    إجابة

    لأن rubP، الجزيء المطلوب في بداية الدورة، يتم تجديده من G3P.

    أي جزء من التفاعلات المستقلة عن الضوء سيتأثر إذا لم تتمكن الخلية من إنتاج إنزيم Rubisco؟

    إجابة

    لا يمكن أن تحدث أي من الدورة، لأن RubiSCO ضروري في إصلاح ثاني أكسيد الكربون. على وجه التحديد، يحفز RubiSCO التفاعل بين ثاني أكسيد الكربون و rBP في بداية الدورة.

    لماذا يستغرق الأمر ثلاث دورات من دورة Calvin لإنتاج G3P، المنتج الأولي لعملية التمثيل الضوئي؟

    إجابة

    لأن G3P يحتوي على ثلاث ذرات كربون، وكل دورة تأخذ ذرة كربون واحدة في شكل ثاني أكسيد الكربون.