1 00:00:07,496 --> 00:00:09,361 أنت تواجه وعاء عملاقا 2 00:00:09,361 --> 00:00:12,454 مليء بطاقة الكربون المقرمشة. 3 00:00:12,454 --> 00:00:15,451 ملعقة واحدة. اثنتان. ثلاثة. 4 00:00:15,451 --> 00:00:17,812 لتصبح في وقت وجيز مدعمًا بطاقة سكرية 5 00:00:17,812 --> 00:00:19,703 مصدرها من وجبتك. 6 00:00:19,703 --> 00:00:22,813 لكن كيف أتت تلك الطاقة إلى وعائك؟ 7 00:00:22,813 --> 00:00:25,502 الطاقة تتواجد على هيئة سكريات 8 00:00:25,502 --> 00:00:28,313 مصنوعة من النباتات التي تنتج لك رقائق الحبوب، 9 00:00:28,313 --> 00:00:29,979 مثل القمح أو الذرة. 10 00:00:29,979 --> 00:00:33,313 كما ترى، الكربون هو العمود الفقري الكيميائي، 11 00:00:33,313 --> 00:00:35,011 والنباتات تحصل عليه 12 00:00:35,011 --> 00:00:38,515 على شكل ثاني أكسيد الكربون، CO2، 13 00:00:38,515 --> 00:00:40,433 من الهواء الذي نتنفسه جميعًا. 14 00:00:40,433 --> 00:00:42,602 لكن كيف لمصنع الطاقة النباتي، 15 00:00:42,602 --> 00:00:45,021 ومقره في البلاستيدات الخضراء، 16 00:00:45,021 --> 00:00:47,811 أن يحول غاز كربون واحد، مثل CO2، 17 00:00:47,811 --> 00:00:51,774 إلى ستة كربونات صلبة، مثل الجلكوز؟ 18 00:00:51,774 --> 00:00:55,029 إذا كنت تفكر بالتمثيل الضوئي، فأنت على صواب. 19 00:00:55,029 --> 00:00:58,240 لكن عملية التمثيل الضوئي تنقسم إلى خطوتين. 20 00:00:58,240 --> 00:01:00,782 الأولى، تخزين الطاقة من الشمس 21 00:01:00,782 --> 00:01:05,343 على شكل أدينوسين ثلاثي الفوسفات، أو آي تي بي. 22 00:01:05,343 --> 00:01:08,842 والثانية، وهي دورة كالفن، التي تلتقط الكربون 23 00:01:08,842 --> 00:01:10,928 وتحوله إلى سكر. 24 00:01:10,928 --> 00:01:13,296 هذه المرحلة الثانية تمثل واحدة من خطوط 25 00:01:13,296 --> 00:01:15,796 الإنتاج الطبيعية الأكثر استدامة. 26 00:01:15,796 --> 00:01:20,426 وبذلك، نرحب بك في أصغر مصنع في العالم. 27 00:01:20,426 --> 00:01:21,844 المواد الأولية؟ 28 00:01:21,844 --> 00:01:24,308 مزيج من جزيئات ثاني أكسيد الكربون من الهواء، 29 00:01:24,308 --> 00:01:26,760 وجزيئات مجمعة مسبقا تسمى 30 00:01:26,760 --> 00:01:30,399 ريبولوز بيفوسفات، أو RuBP، 31 00:01:30,399 --> 00:01:32,261 كل منها يحتوي على خمسة كربونات. 32 00:01:32,261 --> 00:01:36,178 المحرض؟ أنزيم يدعى ريبسكو 33 00:01:36,178 --> 00:01:39,614 والذي يلحم ذرة كربون واحدة من جزيء ثاني أكسيد الكربون 34 00:01:39,614 --> 00:01:41,593 مع سلسلة RuBP 35 00:01:41,593 --> 00:01:44,618 لتبني ستة تسلسلات كربون أولية. 36 00:01:44,618 --> 00:01:47,873 لتنقسم بسرعة إلى سلسلتين قصيرة 37 00:01:47,873 --> 00:01:49,874 تحتوي كل منها على ثلاث كربونات 38 00:01:49,874 --> 00:01:54,391 وتسمى فوفسفات جلوسيريت، وكاختصار بي جي آي. 39 00:01:54,391 --> 00:01:57,550 داخل آي تي بي، ومادة كيميائية أخرى تسمى 40 00:01:57,550 --> 00:02:01,678 نيكوتيناميد الأدينيين ثنائي النوكليدتيد الفوسفات، 41 00:02:01,678 --> 00:02:04,806 أو فقط NADPH. 42 00:02:04,806 --> 00:02:07,725 يعمل آي تي بي مثل الشحم، فيسلم الطاقة، 43 00:02:07,725 --> 00:02:13,511 بينما NADPH تلصق هيدروجين واحد لكل سلسلة من سلاسل بي جي آي، 44 00:02:13,511 --> 00:02:15,427 فتحولها إلى جزيئات تسمى 45 00:02:15,427 --> 00:02:19,610 غليسير ألدهيد ثلاثي الفوسفات، أو جي 3 بي. 46 00:02:19,610 --> 00:02:22,531 يحتاج تشكل الجلكوز إلى ستة كربونات، 47 00:02:22,531 --> 00:02:25,242 مصنوعة من جزيئين من جي 3 بي، 48 00:02:25,242 --> 00:02:28,426 التي تحتوي بالمناسبة على ستة كربونات بينهما. 49 00:02:28,426 --> 00:02:30,844 إذًا، تم تصنيع السكر للتو، أليس كذلك؟ 50 00:02:30,844 --> 00:02:32,511 ليس تمامًا. 51 00:02:32,511 --> 00:02:35,878 تعمل دورة كالفن مثل خط إنتاج مستدام، 52 00:02:35,878 --> 00:02:38,178 بمعنى أن RuBPs الأصلية 53 00:02:38,178 --> 00:02:40,272 التي أطلقت الأمور منذ البداية، 54 00:02:40,272 --> 00:02:42,727 بحاجة إلى إعادة انتاجها من خلال إعادة استخدام المواد 55 00:02:42,727 --> 00:02:44,359 ضمن الدورة الحالية. 56 00:02:44,359 --> 00:02:46,976 لكن كل RuBP بحاجة إلى خمس كربونات 57 00:02:46,976 --> 00:02:49,809 وتصنيع الجلكوز يأخذ جميع الكربونات الستة. 58 00:02:49,809 --> 00:02:51,394 شيء غير متساوي. 59 00:02:51,394 --> 00:02:54,195 الجواب يكمن في ظاهرة مدهشة واحدة. 60 00:02:54,195 --> 00:02:57,225 بينما كان التركيز على خط انتاج واحد 61 00:02:57,225 --> 00:03:00,725 خمسة خطوط أخرى كانت تعمل بنفس الوقت. 62 00:03:00,725 --> 00:03:03,662 مع ستة سيور ناقلة تتحرك في انسجام تام، 63 00:03:03,662 --> 00:03:05,809 لا يوجد فقط كربون واحد يلتحم 64 00:03:05,809 --> 00:03:07,416 بسلسة RuBP واحدة، 65 00:03:07,416 --> 00:03:11,590 بل ستة كربونات تلتحم بستة RuBP. 66 00:03:11,590 --> 00:03:15,091 وهذا ينتج 12 سلسلة من جي 3 بي بدلاً من سلسلتين، 67 00:03:15,091 --> 00:03:18,726 بمعنى أن كل ذلك معًا يمثل وجود 36 كربون: 68 00:03:18,726 --> 00:03:21,308 وهو العدد المضبوط لتصنيع السكر، 69 00:03:21,308 --> 00:03:24,392 وإعادة بناء تلك ال RUBP. 70 00:03:24,392 --> 00:03:27,187 بتجميع 12 من جي 3 بي معًا، 71 00:03:27,187 --> 00:03:28,940 اثنتان يتم استنزافهما لتتشكل 72 00:03:28,940 --> 00:03:32,309 سلسلة 6 جلكوز الكربون الغنية بالطاقة. 73 00:03:32,309 --> 00:03:35,614 والتي تشحنك بالطاقة عند تناولك وجبة الإفطار. نجحت! 74 00:03:35,614 --> 00:03:37,617 عودة مرة أخرى لخط الإنتاج، 75 00:03:37,617 --> 00:03:39,617 المنتجات الثانوية المترتبة عن إنتاج السكر 76 00:03:39,617 --> 00:03:44,202 يتم تجميعها بسرعة لإعادة بناء ستة من RuBPs. 77 00:03:44,202 --> 00:03:46,892 وهذا يتطلب 30 كربون، 78 00:03:46,892 --> 00:03:51,002 العدد الدقيق المتبقي سابقًا هو 10 جي 3 بي اس. 79 00:03:51,002 --> 00:03:54,315 والآن يحدث امتزاج وتشكل الجزيئات. 80 00:03:54,315 --> 00:03:56,422 اثنان من جي ثري بي اس تلتحمان معًا 81 00:03:56,422 --> 00:03:58,589 لتشكل 6 سلاسل من الكربون. 82 00:03:58,589 --> 00:04:02,875 بإضافة الجي 3 بي الثالث، تتكون تسع سلاسل من الكربون. 83 00:04:02,875 --> 00:04:05,957 أول RuBP، تتكون من خمس كربونات، 84 00:04:05,957 --> 00:04:07,599 تنفصل عن هذا، 85 00:04:07,599 --> 00:04:09,559 مخلفة ورائها 4 كربونات. 86 00:04:09,559 --> 00:04:11,104 لكن لا يوجد هدر هنا. 87 00:04:11,104 --> 00:04:14,293 تلك الملتحمات برابع جزيء جي ثري بي، 88 00:04:14,293 --> 00:04:16,315 تكون 7 سلاسل كربون. 89 00:04:16,315 --> 00:04:18,541 يضاف إلى خامس جزيء جي ثري بي، 90 00:04:18,541 --> 00:04:20,707 عاشر سلسة كربون 91 00:04:20,707 --> 00:04:24,074 كافية لإنتاج اثنتين إضافيتين من RuBPs. 92 00:04:24,074 --> 00:04:26,875 مع إعادة إنتاج ثلاثة من RuBPs 93 00:04:26,875 --> 00:04:29,204 من خمسة من عشرة من جي 3بي، 94 00:04:29,204 --> 00:04:31,207 ببساطة سيتم تكرار هذه العملية 95 00:04:31,207 --> 00:04:33,875 لتجديد ستة سلاسل من RuBP 96 00:04:33,875 --> 00:04:36,671 اللازمة لإعادة الدورة من جديد. 97 00:04:36,671 --> 00:04:39,089 إذًا دورة كالفن تنتج العدد المضبوط 98 00:04:39,089 --> 00:04:40,793 من العناصر والعمليات 99 00:04:40,793 --> 00:04:43,375 اللازمة لاستمرارية خط الإنتاج البيوكميائي هذا 100 00:04:43,375 --> 00:04:45,208 إلى ما لانهاية. 101 00:04:45,208 --> 00:04:47,127 وهذه مجرد دورة من مئات الدورات 102 00:04:47,127 --> 00:04:48,625 الموجودة في الطبيعة. 103 00:04:48,625 --> 00:04:49,959 لماذا هذا العدد الكبير؟ 104 00:04:49,959 --> 00:04:53,060 لآنه إذا كانت عمليات الإنتاج البيوكيميائي خطية 105 00:04:53,060 --> 00:04:55,730 فلن تقارب الكفاءة ونسبة النجاح 106 00:04:55,730 --> 00:04:58,444 في استخدام الطاقة لتصنيع المواد 107 00:04:58,444 --> 00:05:01,238 لتلك التي تعتمد عليها الطبيعة، مثل السكر. 108 00:05:01,238 --> 00:05:03,355 تصنع الدورات حلقات تغذية مرتدة 109 00:05:03,355 --> 00:05:06,857 فتعيد استخدام وبناء المكونات 110 00:05:06,857 --> 00:05:08,609 بصياغة أكبر قدر ممكن 111 00:05:08,609 --> 00:05:10,987 من الموارد المتوفرة على كوكب الأرض. 112 00:05:10,987 --> 00:05:12,768 مثل ذلك السكر، 113 00:05:12,768 --> 00:05:14,819 المنتج باستخدام أشعة الشمس الصافية والكربون 114 00:05:14,819 --> 00:05:16,650 ويتحول في المصانع النباتية 115 00:05:16,650 --> 00:05:18,653 ليصبح الطاقة التي تقويك 116 00:05:18,653 --> 00:05:21,652 وتحافظ على تعاقب الدورات في حياتك الخاصة.