فيديو السؤال: شرح خطوات تجربة البناء الضوئي للعالم ميلفن كالفن الأحياء • الصف الثاني الثانوي

نسخة الفيديو النصية

درس العالم ميلفن كالفن عملية البناء الضوئي في الطحالب. يوضح الشكل مخططًا مبسطًا لتجربته. لماذا تعرض الطحالب لوميض ضوئي سريع؟ أ: لحث الانقسام الخلوي. ب: لإيقاف عملية التنفس. ج: لحث عملية البناء الضوئي. د: لبدء عملية الهضم. هـ: لقتل الخلايا.

أثناء البناء الضوئي، تحول النباتات ثاني أكسيد الكربون والماء إلى جلوكوز وأكسجين باستخدام الطاقة الضوئية. من دون الطاقة الضوئية، لا يمكن أن تحدث تفاعلات البناء الضوئي.

درس عالم الكيمياء الحيوية الأمريكي ميلفن كالفن البناء الضوئي في أربعينيات القرن الماضي. واستخدم كالفن نظائر مختلفة من الكربون في عمله. لذا دعونا نتأكد من فهمنا لماهية النظائر قبل تناول تجربته.

النظائر ذرات لنفس العنصر لها نفس عدد البروتونات ولكن تختلف في عدد النيوترونات. النظير الأكثر شيوعًا للكربون هو الكربون-12، الذي يحتوي على ستة بروتونات وستة نيوترونات. ‏الكربون-14 هو نظير مختلف للكربون يحتوي على ستة بروتونات وثمانية نيوترونات. ‏الكربون-14 مشع، ومن ثم يمكن تتبعه عند إجراء التجارب، مثل تلك التي أجراها كالفن.

هيا نلق نظرة فاحصة على تجربة كالفن في عملية البناء الضوئي. في الدورق، وضع مجموعة من طحالب الكلوريلا. زودت هذه الطحالب بثاني أكسيد كربون به نظير الكربون-14. ثم عرضت الطحالب لوميض ضوئي سريع لحث عملية البناء الضوئي. بعد ذلك، وضعت الطحالب بسرعة في كأس زجاجية تحتوي على كحول ساخن لإيقاف عملية البناء الضوئي.

من خلال دراسة الطحالب، اكتشف كالفن أنه حتى مع التعرض السريع جدًّا لهذه الومضة الضوئية، تكون مركب ثلاثي الكربون. ويعرف هذا المركب الثلاثي الكربون باسم الفوسفوجليسرالدهيد. يمكن استخدام الفوسفوجليسرالدهيد لإنتاج مجموعة من المركبات العضوية الأخرى اللازمة لبقاء الكائن الحي على قيد الحياة، مثل الجلوكوز والبروتينات والدهون.

كان عمل ميلفن كالفن مهمًّا جدًّا لدرجة أننا نرى عادة التفاعلات اللاضوئية لعملية البناء الضوئي مشارًا إليها بدورة كالفن.

باستخدام ما نعرفه الآن عن تجارب كالفن، هيا نلق نظرة أخرى على السؤال. الإجابة الصحيحة هي الخيار ج. في تجربة كالفن، تعرض الطحالب لوميض ضوئي سريع لحث عملية البناء الضوئي.