نسخة الفيديو النصية
يوضح ما يأتي مخططًا يربط بين عمليتي البناء الضوئي والتنفس في النباتات، مع حذف جزيئين أساسيين. أي مما يأتي يحل محل واحد واثنين؟ أ: واحد يحل محله الأكسجين، اثنان يحل محله ثاني أكسيد الكربون؛ ب: واحد يحل محله ثاني أكسيد الكربون، اثنان يحل محله الأكسجين؛ ج: واحد يحل محله الهيدروجين، اثنان يحل محله الجلوكوز؛ د: واحد يحل محله الماء، اثنان يحل محله الهيدروجين.
يتناول السؤال عمليتي البناء الضوئي والتنفس الخلوي. في مصطلح البناء الضوئي، تشير كلمة «ضوئي» إلى الاعتماد على الضوء، في حين تشير كلمة «بناء» إلى صنع الغذاء. وهذا يذكرنا بأن البناء الضوئي عملية تصنع من خلالها النباتات والطحالب وبعض الطلائعيات غذاءها في وجود الطاقة الضوئية.
تحدث هذه العملية في البلاستيدات الخضراء للنبات. هذه العضيات المتخصصة غير موجودة إلا في الكائنات الحية التي تقوم بعملية البناء الضوئي. هنا، تمتص صبغة الكلوروفيل أطوالًا موجية محددة من ضوء الشمس، وهو ما يسمح بتحويل ثاني أكسيد الكربون والماء إلى جلوكوز وأكسجين.
أما التنفس الخلوي، فعملية تتكسر خلالها السكريات لإنتاج الطاقة. يحدث التنفس الخلوي في عضيات تسمى الميتوكوندريا، وهي موجودة لدى جميع الكائنات الحية الحقيقية النواة تقريبًا. تستخدم النباتات نوعًا من التنفس يسمى التنفس الهوائي؛ الذي يتكسر فيه الجلوكوز في وجود الأكسجين. والنتيجة هي إنتاج الطاقة في صورة الأدينوسين الثلاثي الفوسفات (ATP) وإطلاق ثاني أكسيد الكربون والماء. دعونا نلق نظرة على المعادلتين الأساسيتين لهاتين العمليتين الحيويتين. ماذا تلاحظ؟
نأمل أن تكون قد لاحظت وجود علاقة مثيرة للاهتمام، وهي أن ناتجين من نواتج التنفس الهوائي يمثلان في الواقع متفاعلي البناء الضوئي، والعكس صحيح. والآن، دعونا نلق نظرة فاحصة على المخطط المعطى لتحديد الإجابة الصحيحة للسؤال.
علينا أولًا تحديد الجزيء الصحيح الذي سيحل محل الرقم واحد. يجب أن يكون أحد نواتج عملية البناء الضوئي وأحد متفاعلات عملية التنفس. لقد علمنا الآن أن الأكسجين والجلوكوز ينتجان أثناء عملية البناء الضوئي، وهما ضروريان أيضًا لعملية التنفس الخلوي الهوائي. الجلوكوز موجود بالفعل في الشكل، لذا يمكن أن يحل الأكسجين محل الرقم واحد.
لمعرفة ما سيحل محل الرقم اثنين، علينا إيجاد جزيء يمثل أحد نواتج عملية التنفس ويمثل أحد متفاعلات عملية البناء الضوئي. نعلم أن التنفس ينتج ثاني أكسيد الكربون والماء، في حين يحتاج البناء الضوئي إلى هذين الجزيئين. الماء موجود بالفعل في الشكل، لذا يمكن أن يحل ثاني أكسيد الكربون محل الرقم اثنين.
إذن، الإجابة الصحيحة هي الخيار أ. يمكن أن يحل جزيئا الأكسجين وثاني أكسيد الكربون الأساسيان محل الرقمين واحد واثنين في المخطط.
