تتميز الخلايا اليخضورية بقدرتها على اقتناص الطاقة الضوئية و تحويلها إلى كيميائية كامنة في مركبات عضوية ، و لإظهار آليات ذلك تقترح عليك الدراسة التالية :
1- تمثل أشكال الوثيقة (1) مايلي :
- الشكل (1) : صورة مجهرية لما فوق بنية جزء من عضية (س) أخذت من خلية يخضورية .
- الشكل (2) : مخطط بسيط لآلية انتقال الالكترونات عند تعريض العضية (س) للضوء .
- الشكل (3) : تمثيل تخطيطي لجزء من غشاء (أ) .
باستغلالك لأشكال الوثيقة (1)
سمّ العضية (س) و العناصر المشار إليها بالأحرف و الأرقام .
كتابة البيانات :
- العضية س : صانعة خضراء .
العناصر المشار إليها بالأرقام :
1:H2O
2: PS2غير محفز
2': PS2 محفز
3: PS1 غير محفز
3':PS1 محفز
4: +NADP
5: +NADPH,H
العناصر المشار إليها بالحروف :
أ. تيلاكويدات
ب. ستروما
لخّص ، بمعادلة ، التفاعلات التي تتم في كل من الشكلين (2) و (3) .
تلخيص التفاعلات التي تتم في كل من الشكلين 2 و 3 بمعادلة :
الشكل 2 :
2H2O + 2 (NADP+) → 2 ( NADPH.H+) + O2
الشكل 3:
ADP + Pi + E → ATP
تنبيه : تقبل المعادلة الإجمالية المعبرة على التفاعلين .
في غياب الضوء لا يمكن للإلكترونات أن تنتقل تلقائيا بين بعض العناصر من الشكل (2) .
تحديد العناصر التي لا يمكن للإلكترونات أن تنتقل بينهما تلقائيا في غياب الضوء من الشكل (2) :
- من PS2 غير محفز إلى T1 .
- و من PS1 غير محفز إلى 'T1
- لايتم انتقال الإلكترونات بينها في هذه الحالة :
- لأن كمون PS2 أكبر منة كمون T1 و كمون PS1 أكبر من كمون 1'T .
- و بالتالي لا يمكن انتقال الالكترونات تلقائيا من كمون مرتفع إلى كمون منخفض .
حدّد هذه العناصر مبيّنا سبب عدم انتقال الالكترونات بين هذه العناصر ممكنا
وضّح ذلك معتمدا على معطيات الشكل (2) .
في وجود الضوء يصبح انتقال الإلكترونات بين هذه العناصر ممكنا
التوضيح :
- يتهيج PS2 بعد اقتناص الطاقة الضوئية فينخفض كمون أكسدة الإرجاعية مما ينتج عنه الانتقال التلقائي للالكترونات نحو السلسلة التركيبية الأولى (T1 ، T2 ، T3 ).
- يتهيج PS1 بعد اقتناص الطاقة الضوئية فينخفض كمون أكسدته الإرجاعية مما ينتج عنه الانتقال التلقائي للالكترونات نحو السلسلة التركيبية الثانية (1'T ، 2'T) لتصل إلى آخر مستقبل هو +NADP.
إن نشاط العنصر الممثل في الشكل (3) مرتبط بالتفاعلات التي تتم في الشكل (2) في وجود الضوء .
وضّح العلاقة الوظيفية بينهما .
- يصاحب انتقال الالكترونات على طول السلسلة التركيبية الضوئية لفسفرة ال ADP .
- هذه البروتونات ناتجة عن التحلل الضوئي للماء و عن الانتقال الموضعي من الحشوة إلى تجويف التلاكوئيد .
لإظهار دور الستروما من الصانعة أخذ معلق صانعات خضراء ووضع في وسط فيزيولوجي به 2CO المشع ، ثم تم تسجيل تغير تثبيته مع مرور الزمن وفق الشروط و النتائج الموضحة في الوثيقة 2 (أ) .
حلّل منحنى الشكل (أ) من ز0 إلى ز3 ، ماذا تستنتج ؟
تحليل المنحنى : يمثل المنحنى تغيرات نسبة ال CO2 المثبت بدلالة الزمن في شروط تجريبية متغيرة ( ضوء و CO2) .
- من ز0 إلى ز1 : في وجود الضوء و لل CO2 نلاحظ أن كمية ال CO2المثبة ثابتة عند قيمة أعظمية .
- من ز1 إلى ز2 : في وجود الضوء و غياب ال CO2 يتوقف تثبيت ال CO2 .
- من ز2 إلى ز3 : في غياب الضوء ووجود ال CO2زيادة سريعة لنسبة ال CO2 المثبة لتبلغ القيمة الأعظمية ثم تتناقص تدريجيا لتنعدم عند ز3 ،
- أي هناك علاقة بين تثبيت CO2 ووجود الضوء .
الاستنتاج : يتطلب تثبيت ال CO2 استمرار الإضاءة . ( وجود نواتج المرحلة الكيموضوئية )
أكمل منحنى الشكل (أ) و هذا عند :
- حقن كمية محدودة من ATP في ز3
- حقن كمية كافية من ATP و 2TH في ز4
الجزء المكمل للمنحنى :
من جهة أخرى أمكن قياس الإشعاع الخاصة بال APG و RudiP و الهكسوزات الناتجة ، في شروط توفر الضوء وCO2 المشع ، نتائج القياس موضحة على الوثيقة 2(ب) .
انطلاقا من معطيات الوثيقة 2(ب) ، وضح مصير CO2 الممتص .
مصير CO2 الممتص :
يندمج في تفاعلات المرحلة الكيموحيوية :
يتثبت CO2 على RudiP مشكلا جزيئتين من APG حيث يرجع بواسطة ATP وNADPH.H+ الناتجين من المرحلة الكيموضوئية حيث يستخدم جزء من السكريات الثلاثية المرجعة في تركيب السكريات السداسية و يستخدم الجزء الآخر في تجديد RudiP خلال تفاعلات حلقة كالفن .
مثّل في رسم تخطيطي وظيفي العلاقة بين الآليات المدروسة في الجزأين 1و 2 .
رسم تخطيطي وظيفي يظهر العلاقة بين الآليات المدروسة في الجزأين 1و 2 .