فيديو السؤال: مراجعة المعادلة الكيميائية الصحيحة للبناء الضوئي في البكتيريا الأحياء

نسخة الفيديو النصية

أي المعادلات الكيميائية الآتية تلخص التفاعل الذي اكتشفه فان نيل في البكتيريا التي تقوم بعملية البناء الضوئي؟ أ: يتحول ستة ‪CO2‬‏ زائد ‪12H2O‬‏ إلى ‪C6H12O6‬‏ زائد ستة ‪H2O‬‏ زائد ستة ‪O2‬‏. ب: يتحول ستة ‪CO2‬‏ زائد ‪12H2S‬‏ إلى ‪C6H12O6‬‏ زائد ستة ‪H2O‬‏ زائد ‪12S‬‏. ج: يتحول ستة ‪O2‬‏ زائد ‪12H2S‬‏ إلى ‪C6H12‬‏ زائد ستة ‪O2‬‏ زائد ‪12S‬‏. د: يتحول ستة ‪CO2‬‏ زائد ستة ‪H2O‬‏ إلى ‪C6H12O6‬‏ زائد ستة ‪O2‬‏.

حدد كورنيلس بيرناردوس فان نيل المعادلة الكيميائية التي تنتج بها البكتيريا التي تقوم بعملية البناء الضوئي المغذيات الخاصة بها. ما هذه المعادلة؟ في الثلاثينيات من القرن الماضي، كان فان نيل يدرس عملية البناء الضوئي. وقارن عملية البناء الضوئي في النباتات بعملية البناء الضوئي في البكتيريا، وتمكن من التوصل إلى بعض الاكتشافات الرئيسية حول البناء الضوئي في النباتات من خلال ملاحظاته للبناء الضوئي في البكتيريا.

ما المعادلة التي حددها فان نيل؟ حسنًا، معادلتا البناء الضوئي في النباتات وفي البكتيريا متطابقتان تقريبًا، باستثناء بعض الاختلافات الرئيسية. يتمثل أحد الاختلافات في أن البكتيريا تستخدم كبريتيد الهيدروجين، ‪H2S‬‏، متفاعلًا بدلًا من الماء، ‪H2O‬‏. لذلك، تنتج البكتيريا الكبريت بدلًا من الأكسجين. ونتيجة لذلك، يمكننا استبعاد الخيار أ، يتحول ستة ‪CO2‬‏ زائد ‪12H2O‬‏ إلى ‪C6H12O6‬‏ زائد ستة ‪H2O‬‏ زائد ستة ‪O2‬‏، والخيار د، يتحول ستة ‪CO2‬‏ زائد ستة ‪H2O‬‏ إلى ‪C6H12O6‬‏ زائد ستة ‪O2‬‏، لأن هاتين المعادلتين لا تتضمنان أي مركبات كبريتية. في الواقع، الخيار د هو بالضبط معادلة البناء الضوئي في النباتات.

والآن دعونا نلق نظرة على الإجابات التي تحتوي على الكبريت. نلاحظ في الخيار ج، يتحول ستة ‪O2‬‏ زائد ‪12H2S‬‏ إلى ‪C6H12‬‏ زائد ستة ‪O2‬‏ زائد ‪12S‬‏، أن نواتج التفاعل لا تحتوي على الجلوكوز، ‪C6H12O6‬‏. ويعد الجلوكوز أحد النواتج الأساسية لعملية البناء الضوئي في كل من النباتات والبكتيريا، وهو مصدر المغذيات للكائن الحي. ومن ثم فالخيار ج غير صحيح بالتأكيد.

المتفاعلان في المعادلة المتبقية هما ثاني أكسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين. وفي وجود الطاقة الضوئية، ينتج الكائن الحي الجلوكوز والماء والكبريت. وهذا يمثل بالضبط معادلة البناء الضوئي في البكتيريا، ومن ثم فإن الإجابة الصحيحة يجب أن تكون ب. يتحول ستة ‪CO2‬‏ زائد ‪12H2S‬‏ إلى ‪C6H12O6‬‏ زائد ستة ‪H2O‬‏ زائد ‪12S‬‏.