الفرق بين البناء الضوئي والتنفس الخلوي يرغب العديد من الطلاب وغيرهم في معرفته وذلك لأن كلاهما يتم في النباتات ولكل كل واحدة فيهما تتعاكس مع الأخرى حيث نجد أن الفرق بين البناء الضوئي والتنفس الخلوي يكمن في المراحل الخاصة بهما وتختلف عن الأخرى بالإضافة إلى النواتج منهما فالبناء الضوئي يعتمد على ثاني أكسيد الكربون والماء لإنتاج الغذاء والأكسجين بينما التنفس الخلوي يعتمد على الغذاء والأكسجين لإنتاج ثاني أكسيد الكربون وفي هذا المقال سوف نتعرف بالتفصيل الدقيق على الفرق بين البناء الضوئي والتنفس الخلوي.
الفرق بين البناء الضوئي والتنفس الخلوي من حيث التعريف
من الجدير بالذكر أن كل عملية منهما تكون ضرورية لكوكب الأرض والبشرية بصفة عامة ويوجد لكل منهم تفاصيل مختلفة عن الأخرى ونرى ذلك من خلال ما يلي:
- البناء الضوئي: هو العملية التي تقوم فيها النباتات بتوليد الطاقة من الشمس معتمدة على ضوء الشمس ومادة الكلوروفيل لتحويل ثاني أكسيد الكربون والماء إلى أكسجين وسكريات مثل الجلوكوز.
- التنفس الخلوي: هو عبارة عن عملية بيوكيميائية والتي يتم فيها تحرير الطاقة من الروابط الكيميائية الموجودة في جزيئات الغذاء حيث يتم تكسير الجلوكوز إلى حمض البيروفيك ثم يحدث أكسدة لهذا الحمض منتجا الماء وثاني أكسيد الكربون.
الفرق بين البناء الضوئي والتنفس الخلوي من حيث أماكن حدوثهم
نجد أن كل عملية منهما يشترط حدوثها في مكان أو خلية معينة ونرى ذلك على النحو التالي:
- البناء الضوئي: تحدث تلك العملية في البلاستيدات الخضراء وهي عبارة عن عضيات تحتوي على صبغة الكلوروفيل في الخلايا النباتية وتمنحها لونها الأخضر.
- التنفس الخلوي: تحدث تلك العملية في الميتوكوندريا وهي عبارة عن عضيات تحدث فيها تكسير للجلوكوز ويتم تحويله إلى طاقة في الخلايا.
قد يهمك
الفرق بين البناء الضوئي والتنفس الخلوي من حيث المراحل
البناء الضوئي تمر بمرحلتين فقط لا غير وهي تحتاج إلى وجود 6 من الماء مع 6 جزيئات من ثاني أكسيد الكربون مع وجود الضوء الناتج من الشمس لإتمام تلك المراحل وتكون كما يلي:
- مرحلة الضوء: وتلك المرحلة تتم خلال وجود أشعة الشمس بالنهار حيث يتم فيها اتخاذ الطاقة الضوئية التي تنتج من أشعة الشمس حتى يتم تحويلها إلى طاقة كيميائية يتم تخزينها في المركبات وحينما تتساقط الفوتونات الخاصة بالضوء على أوراق النباتات يحدث انشطار لجزيئات الماء ثم يتم اتحاد الهيدروجين مع مركب فوسفات النيكوتين أمايد أدنين ثنائي النيوكليوتيد الموجود في النباتات وتعرف تلك العملية بعملية الاختزال ويخرج الأكسجين ثم يتم إنتاج جزئ طاقة يسمى أدينوسين ثلاثي.
- مرحلة الظلام المعروفة بدورة كالفن: وتلك المرحلة تتم خلال الظلام ليلا حيث يتم من خلالها اكتمال عملية البناء الضوئي من خلال استخدام مركبات عضوية موجودة في النباتات وتعرف تلك المرحلة بالمرحلة اللاعضوية.
التنفس الخلوي تتم من خلال أربعة مراحل وهم كما يلي:
- المرحلة الأولى: وفيها يتم تكسير جزيئات الجلوكوز بحيث تتحول من سكر سداسي الكربون إلى نوعين اثنين من الجزيئات العضوية ثلاثية الكربون والتي تدعى بيروفات.
- المرحلة الثانية: وفيها يتم تأكسد كل البيروفات التي كانت الناتج السابق من تحلل السكر بحيث تتحول لجزيئين من الكربون وبعد ذلك يتم ترابطهم من خلال إنزيم أسيتيل ويكون الناتج في تلك المرحلة هو غاز ثاني أكسيد الكربون .
- المرحلة الثالثة: وفي تلك المرحلة يحدث اتحاد ما بين عنصرين وهما إنزيم الأسيتيل الذي ذكرناه مسبقا مع مركب رباعي الكربون وحينها يحدث الكثير من تفاعلات الأكسدة والتي تساعد في إعادة تشكيل الذرات وذلك يعرف باسم دورة حمض الستريك.
- المرحلة الرابعة: هي أخر مرحلة من مراحل التنفس الخلوي وتعرف باسم الفسفرة التأكسدية ومن خلالها يحدث تحويل للطاقة التي نتجت من التفاعلات الكيميائية إلى طاقة من الإمكان أن تستخدم من خلال أكسدة المرافقات الإنزيمية مما يؤدي إلى إنتاج إطلاق إلكترونات عالية الطاقة والتي تنتقل فيما بعد عن طريق النواقل خارج الميتوكندريا حتى تصل إلى الأكسجين مما يؤدي لإنتاج جزيئات الماء.
قد يهمك
الفرق بين البناء الضوئي والتنفس الخلوي من حيث العملية
لكل من تلك العمليتين معادلة كيميائية خاصة وتكون كما يلي:
- البناء الضوئي: ثاني أكسيد الكربون + ماء + طاقة ضوئية = جلوكوز + أكسجين.
CO2 + H2O → C6H12O6 + O2
- التنفس الخلوي: جلوكوز + أكسجين = ماء + ثاني أكسيد الكربون + طاقة تسمى ATP.
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + ATP
الفرق بين البناء الضوئي والتنفس الخلوي من حيث العوامل المؤثرة
- البناء الضوئي: الضوء الناتج من أشعة الشمس وثاني أكسيد الكربون بالإضافة إلى الحرارة والكلوروفيل والماء.
- التنفس الخلوي: يكون مستمرا سواء بأشعة الشمس أو لا بالإضافة إلى الجلوكوز الذي سيتم تحليله والأكسجين.
الفرق بين البناء الضوئي والتنفس الخلوي من حيث الأهمية
- البناء الضوئي: تساعد عملية البناء الضوئي في إنتاج الأكسجين الذي يكون مصدر الحياة والتنفس على كوكب الأرض كما أنه يساعد في حمايتها من المضاعفات التي يمكن أن تنتج من كثرة تواجد ثاني أكسيد الكربون على الأرض وحماية المخلوقات منه.
- التنفس الخلوي: هو ضروري لحياة النباتات والكائنات الحية الأخرى.
الفرق بين البناء الضوئي والتنفس الخلوي من حيث الاختلافات
من الضروري معرفة أن هناك بعض الاختلافات التي تميز كل عملية عن الأخرى وتكون كما يلي:
- البناء الضوئي يحتاج لخلايا نباتية تحتوي على الكلوروفيل، بينما التنفس الخلوي يحدث في كل الخلايا حتى التي لا تحتوي على الكلوروفيل.
- البناء الضوئي يشترط فيه بعض العناصر من أجل تفاعله وهي ثاني أكسيد الكربون والماء والضوء، بينما يكون التنفس الخلوي عناصره المتفاعلة هي الأكسجين والجلوكوز.
- البناء الضوئي يحتاج لوجود سلسلتين لنقل الإلكترونات، بينما التنفس الخلوي يحتاج لسلسة واحدة فقط.
- لابد أن تحدث عملية البناء الضوئي في البلاستيدات الخضراء فقط، بينما التنفس الخلوي شرط حدوثه في الميتوكوندريا .
- البناء الضوئي مصدر الطاقة فيه هو الشمس، بينما التنفس الخلوي مصدر طاقته هي الروابط الكيميائية.
- البناء الضوئي يمكن من خلاله الحصول على كتلة جافة، بينما التنفس الخلوي يتم فيه التخلص من الكتلة الجافة.
- البناء الضوئي عبارة عن عملية يتم حدوثها في النباتات وبعض البكتيريا، أما بالنسبة للتنفس الخلوي فهو يحدث في جميع الكائنات الحية.
- البناء الضوئي يحدث فيه عملية توليد للطاقة الإلكترونية تكون عالية نتيجة فوتونات الضوء، بينما التنفس الخلوي يتم فيها توليد طاقة إلكترونية عالية نتيجة كسر الروابط.
- البناء الضوئي يحتاج للطاقة الشمسية من أجل إتمام مراحله، بينما التنفس الخلوي يظل مستمرا سواء بالشمس أو لا.
- البناء الضوئي يحدث في نهايته إنتاج لجزيئات الكربوهيدرات، بينما التنفس الخلوي يحدث فيه تكسير للكربوهيدرات.
- البناء الضوئي هو عبارة عن عملية يتم فيها امتصاص للحرارة، بينما التنفس الخلوي عبارة عن عملية طاردة للحرارة.
تعرف على
وهكذا نكون قد علمنا كافة التفاصيل الخاصة بالفرق بين البناء الضوئي والتنفس الخلوي وعلمنا مدى أهمية هاتين العمليتين من أجل التنفس في الكائنات الحية بصفة عامة وذكرنا أهم الشروط اللازمة لتفاعلهم والاختلافات أيضا التي بينهم ومراحلهم بالتفصيل الدقيق.