للخلايا اليخضورية القدرة على اقتناص و تحويل الطاقة الضوئية لتركيب الجزيئات العضوية ، و بهدف التعرف على علاقة اقتناص الضوء بتركيب المادة العضوية ، نقترح مايلي :
وضع مستخلص من أوراق السبانخ في وسط مناسب و خال من ال 2CO داخل مفاعل حيوي الذي يسمح بقياس تغيرات كمية 2O في الوسط بدلالة الزمن .
- أضيف للوسط في الدقيقة 6 مستقبل اصطناعي للإلكترونات ( كاشف هيل ) و هو أكسالات البوتاسيوم الحديدي ( +++Fe) .
- يعرض التركيب التجريبي تارة للضوء و تارة أخرى للظلام .
الشروط التجريبية و النتائج المحصل عليها ممثلة بالوثيقة (1) .
فسر تغيرات كمية الأكسجين في الوسط في الفترتين الزمنيتين :
الفترة الممتدة من 0 دقيقة إلى 6 دقائق .
في الفترة الزمنية الممتدة بين 0 دقيقة إلى 6 دقائق :
- في الظلام يفسر تناقص الأكسجين باستهلاكه من طرف الميتوكوندري أثناء حدوث ظاهرة التنفس و عدم حدوث التركيب الضوئي لغياب الضوء
- في الضوء يفسر استمرار تناقص كمية الأكسجين باستهلاكه في عملية التنفس و عدم حدوث ظاهرة التركيب الضوئي لخلو الوسط من كاشف هيل
الفترة الممتدة من 6 دقيقة إلى 12 دقيقة .
في الفترة الزمنية من 6 د إلى 12 د :
- في المجال من 6 إلى 10 د تفسر الزيادة المعتبرة لكمية الأكسجين بحدوث ظاهرتي التنفس و التركيب الضوئي حيث شدة التركيب الضوئي أكبر من شدة التنفس .
- في المجال من 10 إلى 12 د : في وجود كاشف هيل يفسر تناقص الأكسجين الطفيف لحدوث التنفس و عدم حدوث التركيب الضوئي لغياب الضوء .
باستغلالك للنتائج الممثلة بالوثيقة (1) ، استخرج شروط تحرير الأكسجين في الوسط .
شروط تحرير الأكسجين : توفر الضوء و كاشف هيل .
بالاستعانة بهذه النتائج و معلوماتك :
اكتب التفاعل الإجمالي الموافق لانطلاق ال 2O و المحفز بالضوء على مستوى الصانعات الخضراء في الظروف الطبيعية ، مبينا حدوث تفاعلات الأكسدة و الإرجاع .
التفاعل الإجمالي المرافق لإنطلاق الأكسجين :
2NADP
لخص بواسطة رسم تخطيطي التحولات الطاقوية التي تحدث في هذه المرحلة من التركيب الضوئي .
الرسم التخطيطي :
وضعت كلوريلا ( نبات أخضر وحيد الخلية ) في وسط مناسب يحتوي على 2CO14 ( كربونه مشع) بكمية كافية و ثابتة طيلة فترة التجربة ، و عرضت تارة للضوء و تارة أخرى للظلام ، قدرت نسبة الإشعاع في كل من الريبيلوز ثنائي الفوسفات ال Rudip ( مركب خماسي الكربون ) و حمض فوسفو غليسيريك ال APG (مركب ثلاثي الكربون ) طيلة فترة التجربة ، الشروط التجريبية المحصل عليها ممثلة بالوثيقة (2) .
حلل النتائج المحصل عليها في المجال الزمني من 0 إلى 1900 ثانية
تحليل النتائج :
- في وجود الضوء : في المجال الزمني ز0 إلى ز450ثا : ثبات نسبة الاشعاع في جزيئات Rudip في حدود 7000دقة /دقيقة .
- ثبات نسبة الاشعاع في جزيئات APG في حدود 12000 دقة /دقيقة .
- في وجود الظلام : في المجال الزمني ز450 إلى 500ثا : تناقص سريع في نسبة الاشعاع في جزيئات Rudip إلى أدنى حد .
- زيادة سريعة في نسبة الاشعاع في جزيئات APG في حدود 25000 دقة /دقيقة .
- في المجال 500 إلى 1900 : ثبات نسبة الاشعاع في جزيئات Rudip في قيم دنيا .
- تناقص سريع في نسبة الاشعاع في جزيئات APG إلى أن تصل إلى 20000 و تثبت .
فسر النتائج المحصل عليها في المجال الزمني من 0 إلى 500 ثانية
التفسير :
خلال الإضاءة :
كمية Rudip و كمية APG ثابتتان ( سرعة تركيبهما = سرعة تحولهما ).
في الظلام :
يتناقص ال Rudip إلى أن ينعدم و يرجع ذلك إلى تحوله إلى APG بعد تثبيته ل CO2 حتى إنعدامه و عدم تجديده يرجع إلى غياب نواتج المرحلة الكيموضوئية (ATP و +H,NADPH ) .
*- يتراكم ال APG ثم يتناقص قليلا و ذلك لأن تحوله يتطلب نواتج المرحلة الكيموضوئية .
باستغلالك لنتائج الوثيقة (2) و ياستدلال منطقي ، بين وجود علاقة بين كل من ال APG و ال Rudip
توجد علاقة تكامل بين المركبين :
يعتبر ال Rudip مصدر ال APG بعد تثبيته 2CO . و يعتبر ال APG مصدرا لتجديد Rudip بعد استعماله لنواتج المرحلة الكيموضوئية .
بالاستعانة بالوثيقتين (1) و (2) و معلوماتك ، أنجز رسما تخطيطيا وظيفيا تبرز فيه العلاقة بين الظواهر التي تتم في المرحلتين المدروستين .
الرسم :
مخطط يوضح التكامل بين مرحلتي التركيب الضوئي
- ضوء
- غشاء التيلاكويد
- نظام ضوئي
- تيلاكويد ( كييس)
- أكسجين
- الحشوة
- ATP
- +NADP
- +NADPH,H
- سكر
- المرحلة الكيموضوئية
- المرحلة الكيموحيوية