وصف موجز للخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة. أوجه التشابه والاختلاف في هيكل الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة

أوجه التشابه والاختلاف في هيكل بدائية النواة و الخلايا حقيقية النواة


1. أذكر أمثلة على الخلايا متعددة النوى.
2. ما هو الشكل الذي يمكن أن تمتلكه البكتيريا؟

بدائيات النوى.

أقدم الكائنات الحية على الأرض لم يكن لديها نواة الخليةوتسمى بدائيات النوى ، أي ما قبل النووية. يتحدون في مملكة منفصلة - Drobyanki ، والتي تضم البكتيريا والطحالب الخضراء المزرقة.

ماذا يكون سماتالخلايا بدائية النواة مقابل الخلايا حقيقية النواة؟

الخلايا بدائية النواة ، كقاعدة عامة ، أصغر بكثير من تلك الموجودة في حقيقيات النوى - نادراً ما تتجاوز أحجامها 10 ميكرون ، وحتى حجمها 0.3 × 0.2 ميكرون. صحيح ، هناك استثناءات - ضخمة خلية بكتيريةحجم 100 × 10 ميكرومتر.

هيكل واستقلاب بدائيات النوى. بدائيات النوى ، كما يوحي اسمها ، ليس لديها نواة جيدة التكوين.

جزيء حلقة واحدة الحمض النووييقع في الخلايا بدائية النواة ويسمى شرطيًا بالكروموسوم البكتيري ، ويقع في وسط الخلية ، ومع ذلك ، فإن جزيء الحمض النووي هذا ليس له غلاف ويقع مباشرة في السيتوبلازم (الشكل 36).

في الخارج ، الخلايا بدائية النواة ، مثل الخلايا حقيقية النواة ، مغطاة بالبلازما غشاء. هيكل الأغشية في هاتين المجموعتين من الكائنات الحية هو نفسه. غشاء الخليةتشكل بدائيات النوى نتوءات عديدة في الخلية - الميزوزومات. تحتوي على إنزيمات توفر تفاعلات أيضية في خلية بدائية النواة. زيادة غشاء بلازميالخلايا بدائية النواة مغطاة بقشرة تتكون من الكربوهيدرات ، تشبه جدار الخلية زرع الخلايا. ومع ذلك ، فإن هذا الجدار لا يتشكل من الألياف ، كما هو الحال في النباتات ، ولكن بواسطة السكريات الأخرى - البكتين والمورين.



محتوى الدرس مخطط الدرس وإطار الدعم عرض الدرس الأساليب المسرَّعة والتقنيات التفاعلية التدريبات المغلقة (لاستخدام المعلم فقط) التقييم يمارس المهام والتمارين ، ورش عمل الفحص الذاتي ، والمختبر ، والحالات مستوى تعقيد المهام: عادي ، مرتفع ، واجب منزلي في الأولمبياد الرسوم التوضيحية الرسوم التوضيحية: مقاطع الفيديو ، والصوت ، والصور ، والرسومات ، والجداول ، والكوميديا ​​، ورقائق مقالات الوسائط المتعددة للفكاهة الفضولي ، والأمثال ، والنكات ، والأقوال ، وألغاز الكلمات المتقاطعة ، والاقتباسات الإضافات الاختبارات الخارجية المستقلة (VNT) الكتب المدرسية العطلات الموضوعية الرئيسية والإضافية ، مقالات الشعارات الوطنية الميزات مسرد المصطلحات الأخرى فقط للمعلمين

من بين هناك نوعان من تنظيم الخلايا: الخلايا بدائية النواة (ما قبل النواة) والخلايا حقيقية النواة (الخلايا النووية).

هيكل الخلية حقيقية النواة

تتكون الخلية حقيقية النواة من ثلاثة أجزاء رئيسية: النواة والسيتوبلازم و جدار الخلية. تشمل حقيقيات النوى البروتوزوا ، واللافقاريات ، والفقاريات ، والنباتات العليا ، والفطريات والطحالب (بدون الطحالب الزرقاء-الخضراء و prochlorophytes). تختلف الخلايا الحيوانية والنباتية في المعلمات التالية. في أقفاص نباتات أعلىلا يوجد مريكزات ، لديهم جدار خلوي صلب ، و plasmodesmata ، فجوة مع نسغ الخلية ، بلاستيدات. في خلايا الطحالب التي تنتمي إلى أصناف مختلفة ، قد تكون المريكزات وجدار الخلية والبلاستيدات والفجوة ذات النسغ الخلوي موجودة أو غير موجودة. تجمع الخلايا الفطرية بين بعض سمات الخلايا الحيوانية والنباتية. مثل الخلايا النباتية ، لديهم جدار خلوي صلب ، لكنه يحتوي على الكيتين ، كما هو الحال في الهيكل الخارجي لمفصليات الأرجل. لا توجد بلاستيدات في خلايا الفطريات ، فهي تحتوي على اليوريا في عملية التمثيل الغذائي الخاصة بها ، ولا تخزن النشا ، ولكن كما هو الحال في خلايا الكبد الحيوانية ، الجليكوجين.

هيكل خلية بدائية النواة

يتم ترتيب الخلية بدائية النواة على النحو التالي. الميزة الأساسيةمن هذه الخلايا هو عدم وجود نواة واضحة شكليًا ، ولكن هناك منطقة يوجد فيها DNA (nucleoid). توجد الريبوسومات والأغشية السيتوبلازمية في السيتوبلازم ، لكنها تفتقر إلى مجموعة من العضيات الأخرى الموجودة في الخلايا حقيقية النواة ، مثل الشبكة الإندوبلازمية ، وجهاز جولجي ، والجسيمات الحالة ، والميتوكوندريا ، والبلاستيدات ، والمريكزات ، والأنابيب الدقيقة. في الخارج ، تُلبس محتويات الخلية بدائية النواة بغشاء سيتوبلازمي ، والذي يلعب وظيفة حاجز بين سيتوبلازم الخلية نفسها و بيئة خارجية. زيادة تذكر الذكرياتيقع جدار الخلية. في الوقت نفسه ، تمتلك الخلايا بدائية النواة وحقيقية النواة أيضًا السمات المشتركةالبنايات:

يرتدون غشاء السيتوبلازمي الذي يعمل كنظام للنقل الفعال للمواد من خلية إلى أخرى ؛

يحدث تخليق البروتين على الريبوسومات ؛

تتشابه عمليات تخليق الحمض النووي الريبي وتكرار الحمض النووي ؛

عمليات الطاقة الحيوية المماثلة.

تحتوي جميع البكتيريا على بنية خلية بدائية النواة ، بما في ذلك البكتيريا العتيقة والبكتيريا الزرقاء (الطحالب الخضراء المزرقة). قد تختلف الخلايا بدائية النواة عن بعضها البعض في بنية جدار الخلية ، وطي الأغشية السيتوبلازمية ، وعدد وخصائص الفجوات داخل الخلايا ، وعدد وهيكل النواتج السيتوبلازمية ، وما إلى ذلك ، ولكن خطة شاملةهيكل يبقى دون تغيير.

2.4 هيكل الخلايا المؤيدة وحقيقية النواة. العلاقة بين بنية ووظائف أجزاء وعضيات الخلية هي أساس سلامتها

المصطلحات والمفاهيم الأساسية التي تم اختبارها في ورقة الامتحان: الجهاز

جولجي ، فجوة ، غشاء الخلية ، نظرية الخلية، الكريات البيض ، الميتوكوندريا ، عضيات الخلية ، البلاستيدات ، بدائيات النوى ، الريبوسومات ، البلاستيدات الخضراء ، الصبغيات ، الكروموسومات ، حقيقيات النوى ، النواة.

كل خلية هي نظام. هذا يعني أن جميع مكوناته مترابطة ومترابطة وتتفاعل مع بعضها البعض. ويعني أيضًا أن تعطيل نشاط أحد عناصر هذا النظام يؤدي إلى تغييرات وتعطيلات في تشغيل النظام بأكمله. مجموعة من الخلايا تشكل الأنسجة الأقمشة المختلفةالأعضاء والأعضاء ، تتفاعل وتؤدي الوظيفة العامةتشكيل أنظمة الأعضاء. هذه السلسلة يمكن أن تستمر أكثر ، ويمكنك أن تفعل ذلك بنفسك. الشيء الرئيسي الذي يجب فهمه هو أن أي نظام له بنية معينة ومستوى من التعقيد ويعتمد على تفاعل العناصر التي يتكون منها. فيما يلي جداول مرجعية تقارن بنية ووظيفة الخلايا بدائية النواة وخلايا حقيقية النواة ، وتحلل أيضًا هيكلها ووظيفتها. قم بتحليل هذه الجداول بعناية ، لأنه في أوراق الامتحان في كثير من الأحيان يتم طرح أسئلة تتطلب معرفة هذه المادة.

2.4.1. ملامح هيكل الخلايا حقيقية النواة وبدائية النواة. بيانات المقارنة

الخصائص المقارنة للخلايا حقيقية النواة وبدائية النواة.

هيكل الخلايا حقيقية النواة.


وظائف الخلايا حقيقية النواة. الخلايا الكائنات الحية وحيدة الخليةتنفيذ جميع الوظائف المميزة للكائنات الحية - التمثيل الغذائي والنمو والتطور والتكاثر ؛ قادرة على التكيف.

الخلايا الكائنات متعددة الخلايامتباينة حسب الهيكل ، اعتمادًا على الوظائف التي يؤدونها. ظهاري ، عضلي ، عصبي ، الأنسجة الضامةتتكون من خلايا متخصصة.

أمثلة على الأنشطة الجزء أ

أ 1. تشمل الكائنات بدائية النواة 1) العصيات 2) هيدرا 3) الأميبا 4) فولفوكس

أ 2. يؤدي غشاء الخلية الوظيفة

1) تخليق البروتين

2) نقل المعلومات الوراثية

3) التمثيل الضوئي

4) البلعمة والكريات

A3. حدد النقطة التي يتطابق عندها هيكل الخلية المسماة مع وظيفتها

1) العصبون - الانكماش

2) الكريات البيض - التوصيل النبضي

3) كرات الدم الحمراء - نقل الغاز

4) خلية عظمية - البلعمة

A4. الطاقة الخلويةصنع في

1) الريبوسومات 3) النواة

2) الميتوكوندريا 4) جهاز جولجي

A5. حذف المفهوم غير الضروري من القائمة المقترحة

1) لامبليا 3) infusoria

2) المتصورة 4) الكلاميوموناس

أ 6. حذف المفهوم غير الضروري من القائمة المقترحة

1) الريبوسومات 3) البلاستيدات الخضراء

2) الميتوكوندريا 4) حبوب النشا

أ 7. تؤدي صبغيات الخلية الوظيفة

1) التخليق الحيوي للبروتين

2) تخزين المعلومات الوراثية

3) تشكيل الجسيم

4) تنظيم التمثيل الغذائي

في 1. حدد من القائمة المقترحة وظائف البلاستيدات الخضراء

1) تشكيل الجسيمات الحالة 4) تخليق ATP

2) تخليق الجلوكوز 5) إطلاق الأكسجين

3) تخليق الحمض النووي الريبي 6) التنفس الخلوي

في 2. اختر السمات الهيكلية للميتوكوندريا

1) محاط بغشاء مزدوج

2) تحتوي على الكلوروفيل

3) هناك cristae

4) مطوية الغشاء الخارجي

5) محاط بغشاء واحد

6) الغشاء الداخلي غني بإنزيمات VB. تطابق العضية مع وظيفتها

في 4. املأ الجدول ، مع وضع علامة على وجود هذه الهياكل في الخلايا الأولية وحقيقية النواة بعلامات "+" أو "-"

C1. إثبات أن الخلية نظام بيولوجي متكامل مفتوح.

2.5 التمثيل الغذائي: التمثيل الغذائي للطاقة والبلاستيك ، علاقتهما. الإنزيمات الخاصة بهم الطبيعة الكيميائية، دور في التمثيل الغذائي. مراحل استقلاب الطاقة. التخمر والتنفس. التمثيل الضوئي ، أهميته ، الدور الكوني. مراحل البناء الضوئي. ردود الفعل الخفيفة والمظلمة لعملية التمثيل الضوئي ، علاقتهما. التخليق الكيميائي. دور بكتيريا التخليق الكيميائي على الأرض

المصطلحات المختبرة في ورقة الامتحان: الكائنات ذاتية التغذية ،

التمثيل الغذائي ، التحلل اللاهوائي ، الاستيعاب ، التحلل الهوائي ، الأكسدة البيولوجية ، التخمير ، التبديد ، التخليق الحيوي ، الكائنات غيرية التغذية ، التنفس ، الهدم ، مرحلة الأكسجين ، التمثيل الغذائي ، التمثيل الغذائي للبلاستيك ، المرحلة التحضيرية ، المرحلة الضوئية من التمثيل الضوئي ، المرحلة المظلمة من التمثيل الضوئي التمثيل الضوئي وتبادل الطاقة.

2.5.1. استقلاب الطاقة والبلاستيك ، علاقتهما

التمثيل الغذائي (التمثيل الغذائي)هي مجموعة من العمليات المترابطة من التوليف والانقسام مواد كيميائيةتحدث في الجسم. يقسمها علماء الأحياء إلى تبادلات بلاستيكية (الابتنائية) والطاقة (تقويض) ، وهي مترابطة. تتطلب جميع العمليات التخليقية المواد والطاقة التي توفرها عمليات الانشطار. يتم تحفيز عمليات الانقسام بواسطة إنزيمات يتم تصنيعها في سياق التمثيل الغذائي للبلاستيك ، باستخدام منتجات وطاقة استقلاب الطاقة.

بالنسبة للعمليات الفردية التي تحدث في الكائنات الحية ، يتم استخدام المصطلحات التالية:

الابتنائية (الاستيعاب) - تخليق المونومرات الأكثر تعقيدًا من المونومرات الأبسط مع امتصاص وتراكم الطاقة في الشكل روابط كيميائيةفي المواد المركبة.

الهدم (التبديد) - تفكك المونومرات الأكثر تعقيدًا إلى أبسط مع إطلاق الطاقة وتخزينها في شكل روابط كبيرة من ATP.

تستخدم الكائنات الحية الطاقة الضوئية والكيميائية لنشاط حياتهم. النباتات الخضراء - ذاتية التغذية ، - توليف المركبات العضوية في عملية التمثيل الضوئي ، باستخدام الطاقة ضوء الشمس. مصدرهم من الكربون ثاني أكسيد الكربون. العديد من بدائيات النوى ذاتية التغذية تحصل على الطاقة في عملية التخليق الكيميائي - الأكسدة ليست كذلك مركبات العضوية. بالنسبة لهم ، يمكن أن يكون الكبريت والنيتروجين ومركبات الكربون مصدرًا للطاقة. تستخدم الكائنات غير المتجانسة مصادر عضوية للكربون ، أي تتغذى على المواد العضوية الجاهزة. من بين النباتات ، قد يكون هناك تلك التي تتغذى بطريقة مختلطة (مختلطة التغذية) - الندية ، فينوس صائدة الذباب أو حتى غيرية التغذية - اليانصيب. من ممثلي الحيوانات أحادية الخلية ، تعتبر الأوجلينا الخضراء مختلطة.

الإنزيمات ، طبيعتها الكيميائية ، دورها في التمثيل الغذائي . تعتبر الإنزيمات دائمًا بروتينات محددة - محفزات. يعني المصطلح "محدد" أن الكائن الذي يستخدم من أجله هذا المصطلح له ميزات وخصائص وخصائص فريدة. كل إنزيم له هذه الخصائص لأنه ، كقاعدة عامة ، يحفز نوع معينتفاعلات. لا يحدث تفاعل كيميائي حيوي واحد في الجسم دون مشاركة الإنزيمات. يتم شرح السمات المحددة لجزيء الإنزيم من خلال هيكله وخصائصه. يحتوي جزيء الإنزيم على مركز نشط ، يتوافق التكوين المكاني مع التكوين المكاني للمواد التي يتفاعل معها الإنزيم. بعد التعرف على ركيزة الإنزيم ، يتفاعل معها ويسرع تحولها.

تحفز الإنزيمات جميع التفاعلات الكيميائية الحيوية. بدون مشاركتهم ، سينخفض ​​معدل ردود الفعل هذه مئات الآلاف من المرات. تشمل الأمثلة تفاعلات مثل مشاركة بوليميريز الحمض النووي الريبي في تخليق الرنا المرسال على الحمض النووي ، وعمل اليورياز على اليوريا ، ودور مركب ATP في تخليق ATP ، وغيرها. لاحظ أن أسماء العديد من الإنزيمات تنتهي بـ "aza".

يعتمد نشاط الإنزيمات على درجة الحرارة وحموضة الوسط وكمية الركيزة التي يتفاعل معها. مع ارتفاع درجة الحرارة ، يزداد نشاط الإنزيم. ومع ذلك ، هذا يحدث في حدود معينة ، لأن. بما يكفي درجات حرارة عاليةيتم تغيير طبيعة البروتين. تختلف البيئة التي يمكن أن تعمل فيها الإنزيمات من كل مجموعة. هناك إنزيمات نشطة في الحمضية أو ضعيفة بيئة حمضيةأو قلوية أو ضعيفة البيئة القلوية. تنشط الإنزيمات في بيئة حمضية عصير المعدةفي الثدييات. في بيئة قلوية ضعيفة ، تكون إنزيمات العصارة المعوية نشطة. إنزيم البنكرياس الهضمي نشط في بيئة قلوية. تنشط معظم الإنزيمات في بيئة محايدة.

2.5.2. استقلاب الطاقة في الخلية (تبديد)

تبادل الطاقة- عبارة عن مجموعة تفاعلات كيميائيةالتحلل التدريجي للمركبات العضوية ، مصحوبًا بإطلاق الطاقة ، يتم إنفاق جزء منها على تخليق ATP. تحدث عمليات تقسيم المركبات العضوية للكائنات الهوائية على ثلاث مراحل ، كل منها مصحوبة

كائنات متعددة الخلايا يتم إجراؤها الانزيمات الهاضمة. في الكائنات أحادية الخلية ، تكون إنزيمات من الجسيمات الحالة. الخطوة الأولى هي تفكك البروتينات.

إلى الأحماض الأمينية والدهون إلى الجلسرين و أحماض دهنية، السكريات إلى السكريات الأحادية ،

أحماض نووية إلى نيوكليوتيدات.هذه العملية تسمى الهضم.

المرحلة الثانية هي نقص الأكسجين (تحلل السكر). يكمن معناه البيولوجي في بداية الانهيار التدريجي وأكسدة الجلوكوز مع تراكم الطاقة على شكل جزيئين ATP. يحدث تحلل السكر في سيتوبلازم الخلايا. يتكون من عدة تفاعلات متتالية لتحويل جزيء الجلوكوز إلى جزيئين من حمض البيروفيك (البيروفات) وجزيئين من ATP ، حيث يتم تخزين بعض الطاقة المنبعثة أثناء تحلل السكر: C6H12O6 + 2ADP + 2P → 2C3H4O3 + 2ATP. يتم تبديد باقي الطاقة على شكل حرارة.

في الخميرة وخلايا النبات ( مع نقص الأكسجين) ينقسم البيروفات إلى الإيثانولوثاني أكسيد الكربون. هذه العملية تسمى التخمير الكحولي.

الطاقة المخزنة في تحلل السكر صغيرة جدًا بالنسبة للكائنات الحية التي تستخدم الأكسجين في التنفس. هذا هو السبب في أن عضلات الحيوانات ، بما في ذلك البشر ، تحت الأحمال الثقيلة ونقص الأكسجين ، يتشكل حمض اللاكتيك (C3H6O3) ، والذي يتراكم في شكل اللاكتات. هناك ألم في العضلات. في الأشخاص غير المدربين ، يحدث هذا بشكل أسرع من الأشخاص المدربين.

المرحلة الثالثة هي الأكسجين ، وتتكون من عمليتين متتاليتين - دورة كريبس ، التي سميت على اسمها حائز على جائزة نوبلهانز كريبس ، والفسفرة المؤكسدة. معناه يكمن في حقيقة أن تنفس الأكسجينيتأكسد البيروفات إلى المنتجات النهائية - ثاني أكسيد الكربون والماء ، ويتم تخزين الطاقة المنبعثة أثناء الأكسدة في شكل 36 جزيء ATP. (34 جزيء في دورة كريبس وجزيئين في سياق الفسفرة المؤكسدة). توفر طاقة تحلل المركبات العضوية تفاعلات تركيبها في التبادل البلاستيكي. نشأت مرحلة الأكسجين بعد التراكم في الغلاف الجوي كافٍالأكسجين الجزيئي وظهور الكائنات الهوائية.

يحدث الفسفرة التأكسدية أو التنفس الخلوي

الأغشية الداخلية للميتوكوندريا ، حيث يتم تضمين جزيئات حامل الإلكترون. خلال هذه المرحلة ، الإصدار معظمالطاقة الأيضية. تنقل الجزيئات الحاملة الإلكترونات إلى الأكسجين الجزيئي. يتم تبديد جزء من الطاقة على شكل حرارة ، ويتم إنفاق جزء منه على تكوين ATP.

التفاعل الكلي لعملية التمثيل الغذائي للطاقة:

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 38ATP.

أمثلة على الأنشطة الجزء أ

أ 1. الطريقة التي تأكل بها الحيوانات آكلة اللحوم تسمى

1) ذاتي التغذية 3) غيرية التغذية

2) التغذية المختلطة 4) التغذية الكيميائية

أ 2. تسمى مجموعة التفاعلات الأيضية:

1) الابتنائية 3) التشويه

2) الاستيعاب 4) التمثيل الغذائي

A3. على المرحلة التحضيريةيتكون التمثيل الغذائي للطاقة:

1) 2 جزيئات من ATP والجلوكوز

2) 36 جزيء من ATP وحمض اللبنيك

3) الأحماض الأمينية والجلوكوز والأحماض الدهنية

4) حمض الخليك والكحول

A4. المواد التي تحفز التفاعلات الكيميائية الحيوية في الجسم هي:

1) البروتينات 3) الدهون

2) الأحماض النووية 4) الكربوهيدرات

A5. تحدث عملية تخليق ATP أثناء الفسفرة المؤكسدة في:

1) السيتوبلازم 3) الميتوكوندريا

2) الريبوسومات 4) جهاز جولجي

أ 6. تُستخدم طاقة ATP المخزنة في عملية استقلاب الطاقة جزئيًا للتفاعلات:

1) المرحلة التحضيرية

2) تحلل السكر

3) مرحلة الأكسجين

4) تركيب المركبات العضوية A7. منتجات تحلل السكر هي:

1) الجلوكوز و ATP

2) ثاني أكسيد الكربون والماء

3) حمض البيروفيك و ATP

4) البروتينات ، الدهون ، الكربوهيدرات

في 1. حدد الأحداث التي تحدث في المرحلة التحضيرية لاستقلاب الطاقة البشرية

1) يتم تقسيم البروتينات إلى أحماض أمينية

2) يتم تكسير الجلوكوز إلى ثاني أكسيد الكربون والماء

3) يتم تصنيع 2 جزيئات ATP

4) يتحلل الجليكوجين إلى جلوكوز

5) يتكون حمض اللاكتيك

6) يتم تقسيم الدهون إلى الجلسرين والأحماض الدهنية

في 2. طابق العمليات التي تحدث أثناء تبادل الطاقة مع المراحل التي تحدث فيها


VZ. تحديد تسلسل تحولات القطعة البطاطس النيئةفي عملية التمثيل الغذائي للطاقة في جسم الخنزير:

أ) تكوين بيروفات ب) تكوين الجلوكوز

ج) امتصاص الجلوكوز في الدم د) تكوين ثاني أكسيد الكربون والماء

هـ) الفسفرة المؤكسدة وتكوين H2O E) دورة كريبس وتكوين ثاني أكسيد الكربون

C1. اشرح أسباب إرهاق لاعبي الماراثون من مسافات وكيف يتم التغلب عليها؟

2.5.3. التمثيل الضوئي والتركيب الكيميائي

كل الكائنات الحية تحتاج إلى طعام و العناصر الغذائية. عند تناول الطعام ، يستخدمون الطاقة المخزنة بشكل أساسي في المركبات العضوية - البروتينات والدهون والكربوهيدرات. تستخدم الكائنات غير المتجانسة ، كما ذكرنا سابقًا ، طعامًا من أصل نباتي وحيواني ، والذي يحتوي بالفعل على مركبات عضوية. النباتات تخلق المواد العضويةفي عملية التمثيل الضوئي. بدأ البحث في مجال التمثيل الضوئي في عام 1630 بتجارب الهولندي فان هيلمونت. لقد أثبت أن النباتات لا تحصل على مواد عضوية من التربة ، ولكنها تخلقها بمفردها. أثبت جوزيف بريستلي عام 1771 "تصحيح" الهواء بالنباتات. تم وضعها تحت غطاء زجاجي ، وتمتص ثاني أكسيد الكربون المنبعث من شعلة مشتعلة. استمر البحث ، وقد ثبت الآن أن التمثيل الضوئي هو عملية تكوين مركبات عضوية من ثاني أكسيد الكربون (CO2) والماء باستخدام الطاقة الضوئية وتحدث في البلاستيدات الخضراء للنباتات الخضراء والأصباغ الخضراء لبعض بكتيريا التمثيل الضوئي.

تحتوي البلاستيدات الخضراء وطيات الغشاء السيتوبلازمي لدائيات النوى على صبغة خضراء - الكلوروفيل. يمكن لجزيء الكلوروفيل أن يتحمس بفعل أشعة الشمس ويتبرع بإلكتروناته وينقلها إلى مستويات طاقة أعلى. يمكن مقارنة هذه العملية برمي الكرة. عندما ترتفع الكرة ، تخزن الطاقة الكامنة ؛ السقوط يفقدها. لا تتراجع الإلكترونات ، ولكن يتم التقاطها بواسطة ناقلات الإلكترون (NADP + - نيكوتيناميد ثنائي فوسفات). في الوقت نفسه ، يتم إنفاق الطاقة المتراكمة من قبلهم في وقت سابق جزئيًا على تكوين ATP. مع استمرار المقارنة مع كرة مقذوفة ، يمكننا القول أن الكرة تسقط وتسخن المساحة المحيطة ، ويتم تخزين جزء من طاقة الإلكترونات الساقطة في شكل ATP. تنقسم عملية التمثيل الضوئي إلى تفاعلات ناتجة عن الضوء وردود فعل مرتبطة بتثبيت الكربون. يطلق عليهم مضيئة

والمراحل المظلمة.