لغرض دراسة شروط تشكل ال ATP أثناء عملية التركيب الضوئي ، نجري التجربتين التاليتين :
التجربة 1 :
عزلت التيلاكوئيدات بالطرد المركزي بعد تجزئة الصانعة الخضراء بتعويضها لصدمة حلولية ، مراحل التجربة و نتائجها ممثلة في الوثيقة (1) .
حلل النتائج الموضحة في الوثيقة (1) و ماذا تستخلص فيما يخص شروط تركيب ال ATP ؟
المرحلة 1 : عدم تشكّل ال ATP الداخلي و الخارجي للكيسين رغم وجود الكريات المذنّبة .
المرحلة 2 : تشكّل ال ATP عندما يكون الوسط الدّاخلي حامضيا و الخارجي قاعديا في وجود الكريات المذنّبة .
المرحلة 3 : عدم تشكّل ال ATP رغم اختلاف ال PH الداخلي و الخارجي في غياب الجزء الإنزيمي من الكريّات المذنبّة .
شروط تركيب ال ATP : الشروط التي تمّ اظهارها من خلال هذه التجرية هي :
- اختلاف في PH الوسطين الداخلي ( حامضي ) و الخارجي ( قاعدي ) أي اختلاف في تركيز البروتينات على جانبي غشاء الكٌيَيس .
- سلامة الكريّات المذنّبة .
ما الغرض من إجراء التجربة في الظلام ؟
الغرض من إجراء التجربة في الظّلام من أجل منع تأثير الضّوء المسؤول طبيعيا على أكسدة الماء لإنتاج البروتينات التي تعمل على تكوين فرق في التركيز ، و إثبات أن تركيب البروتينات التي تعمل على تكوين فرق في التركيز ، و إثبات أن تركيب ال ATP مرتبط بفرق تركيز +- Hعلى جانبي غشاء الكُيَيس و الذّي يتم تحقيقه في هذه الحالة تجريبيا بإضافة محاليل معيّنة .
التجربة 2 :
قصد دراسة سلوك غشاء التيلاكوئيد تجاه البروتونات ، ننجز التركيب التجريبي الموضح في الشكل (أ) من الوثيقة (2) نتائج هذه التجربة ممثلة في الشكل (ب) من نفس الوثيقة .
حلل المنحنى وفق القطع (أ ب ) ، ( ب ج ) ، (ج د ) ، ( د ﻫ ) .
التجربة 2 :
- القطعة ( أ ب ) : في بداية التجربة و في الظلام يكون تركيز + H في الوسط الخارجي ثابتا في قيمة مرتفعة .
- القطعة ( ب ج ) : في الضوء يلاحظ تناقص معتبر في تركيز +H في الوسط الخارجي تبعًا للزّمن
- القطعة (ج د) : ثبات تركيز +H في الوسط الخارجي
- القطعة ( د ﻫ ) : في الظلام يتزايد تركيز +H فس الوسط الخارجي مع الزمن .
ماذا يمكنك استخلاصه حول سلوك الغشاء تجاه البروتينات ؟
الاستخلاص : غشاء الكييس نفوذ للبروتونات في الاتجاه حيث :
- (ب ج ) : دخول +H عبر 2T بالنقل الفعّال .
- (ج د ) : استمرار دخول +H مع خروج +Hعبر الكرية المذنّبة .
- (د ﻫ ) : استمرارخروج +H عبر الكرية المذنبّة بالميز .
يضاف إلى الوسط مادة تجعل غشاء التيلاكوئيد نفوذا للبروتينات و كنتيجة لذلك سجل عدم تشكيل ال ATP .
كيف نفسر ذلك ؟
التفسير : لوجود المادة المؤثرة المضافة لا يتشكل ال ATP لغياب فرق في التركيز على جانبي الغشاء ، و يعود ذلك إلى حركة +H على مستوى الغشاء عبر منافذ مختلفة و ليس عبر منفذ واحد ، و هذا يدعّم دور الكريات المذنّبة في تركيب ال ATP.
بالإعتماد على نتائج التجربة (2) و ماتوصلت إليه في التجربة (1) ، علل تشكل ال ATP في الفترتين الزمنيتين ( 0- 20 ثانية ) ،( 20- 40 ثانية ) من الشكل (ب) للوثيقة (2) .
التعليل :
الفترة ( min 20- 0 ) : دخول +H إلى تجويف الكييس يجعل التجويف أكثرحموضة من الحشوة ممّا يحدث فرقًا في تركيز البروتونات التي تتحرّك وفق ظاهرة الميز حيث تدرّج تركيزها عبر الكرّيات المذنّبة و هذا ما يحفّز تركيب ال ATP .
الفترة ( min 40- min 20 ) : استمرارتواجد فرق في تركيز +H على جانبي الغشاء يسمح باستمرار ميز +H نحو الحشوة و هذا ما يؤدّي إلى استمرار تركيب ATP
باستغلال نتائج التجربيتن 1 ، 2 و معارفك ، وضح برسم تخطيطي وظيفي سلسلة التفاعلات التي تؤدي إلى استمرار تركيب ال ATP ، مع وضع كافة البيانات .
رسم تخطيطي يوضّح تفاعلات المرحلة الضّوئية المؤدّية إلى تشكّل ATP .