التمثيل الضوئي كظاهرة كيميائيةهي عملية يتم خلالها تكوين المركبات العضوية أثناء تفاعل الماء وثاني أكسيد الكربون. الشرط الأساسي هو العملية في الضوء ، بمشاركة مباشرة من مواد التمثيل الضوئي. بالنسبة لعالم النبات ، مثل هذه المواد هي الكلوروفيل ، للبكتيريا - بكتيريا الكلوروفيل.
Эта реакция по своей природе многоэтапная и носит شخصية كمومية. يتجلى تعدد الأشكال في حقيقة أنه خلال عملية التمثيل الضوئي ، تستمر عمليات تلقي وتحويل واستخدام الطاقة الضوئية الكمية المستقبلة بشكل متتابع. أحد هذه التحولات هو عملية تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى مادة عضوية. وتسمى العملية التي تظهر خلالها الجزيئات المشبعة بالطاقة ومركبات الـ ATP بمرحلة الضوء لعملية التمثيل الضوئي. الشرط الرئيسي وعامل تدفق هذه المرحلة هو وجود الطاقة الضوئية. يمكن تمثيل آلية ضمان مثل هذا التحول كمرحلة الضوء لعملية التمثيل الضوئي بشكل تخطيطي على النحو التالي. الكلوروفيل ، الذي يقع على الأغشية في البلاستيدات الخضراء للنباتات ، يمتص تدفق الضوء للطاقة الشمسية. ثم تساهم هذه الطاقة في الجمع بين عناصر حمض الفوسفوريك مع عناصر جزيئات ATP و ADP. ومع ذلك ، لا ينتهي عمل طاقة الضوء هناك أيضًا. بالإضافة إلى التأثير على عملية دمج الجزيئات ، فإن هذه الطاقة تجعل من الممكن تنفيذ تفاعل فصل عناصر الماء. هنا ، تستمر مرحلة الضوء لعملية التمثيل الضوئي كالتفاعل 2H20 = 4H + + 4e- + O2. كما ترون ، فإن نتيجة هذا التفاعل هو الأكسجين المتطور ، والذي في شكل حر ، يدخل ببساطة في البيئة الطبيعية.
المرحلة المقبلة ، والتي يتم تنفيذهاالمرحلة الضوئية لعملية التمثيل الضوئي ، هي تفعيل جزيئات الكلوروفيل. خلال هذه العملية ، تحت تأثير الكميات الخفيفة ، يتم نقل إلكترون جزيء الكلوروفيل إلى مستوى إلكتروني أعلى في بنية الجزيء. إن المحفزات وناقلات هذا الإلكترون هي عناصر بروتينات الكلوروبلاست. مروراً ببعض تسلسل هذه البروتينات الحاملة ، يضطر إلكترون جزيء الكلوروفيل إلى فقدان طاقته ، وينفق على الحفاظ على عملية الأكسدة في جزيئات ATP.
هكذا فقدت طاقتها وعناصرها(الإلكترونات) ، يتم استعادة جزيئات الكلوروفيل بإضافة الإلكترونات ، والتي ظهرت كنتيجة لتفاعل تقسيم جزيء الماء المذكور أعلاه. يتم تصنيع الهيدروجين الناتج في عملية هذا الانشقاق مع مادة أخرى سوف تكون قادرة على لعب دور ناقلها داخل البلاستيدات الخضراء.
النباتات موجودة بشكل طبيعي في الظروفالظلام ، وهذا هو ، عندما يكون تدفق الطاقة الضوئية غائبا. ولذلك ، فإن المرحلة المظلمة لعملية التمثيل الضوئي تتم أيضًا ، والتي تحدث في الفراغ المحصور بين الصدفة وثلاثي كلوروفلاست ثايلاكويدس. في هذه المرحلة ، لا تكون الطاقة الضوئية مطلوبة ، ويتكون التفاعل في حد ذاته من عمليات التحول المتسلسل لجزيئات ثاني أكسيد الكربون التي تدخل هواءها الجوي. نتيجة هذه التحولات هي تكوين جزيئات الجلوكوز ، أولاً وقبل كل شيء ، والمركبات العضوية الأخرى. هذه المركبات هي الأحماض الأمينية ، النيوكليوتيدات ، وكذلك جميع الجليسرين المعروف.
بالإضافة إلى فصل مراحل التمثيل الضوئي ، في العلوميتم اعتبار تصنيف هذه العملية الطبيعية حسب النوع. أهمها C3 - التمثيل الضوئي والتركيب الضوئي C4 ، حيث يتم تشكيل ثلاثة وأربعة مركبات الكربون ، على التوالي.
