التركيب الضوئي

التركيب الضوئي

تفاعلات المرحلة المضاءة 1: التحليل الضوئي للماء.

تفاعلات المرحلة المضاءة 2: نقل الالكترونات داخل البلاستيدة الخضراء و التفسفر المؤكسد | تفاعلات المرحلة المظلمة 1: مصير CO2 الممتص.

تفاعلات المرحلة المظلمة 2: اختزال CO2 وتركيب المادة العضوية | دورة كالفان (CALVIN).

 التفاعلات الأساسية للتركيب الضوئي

تخضع النبتة اليخضورية يوميا لظرفين مختلفين من حيث الإضاءة، تحدث خلالهما مجموعة من التفاعلات المنتجة للمادة العضوية والمستلزمة للطاقة.

تساؤلات:

• ما هي طبيعة تفاعلات التركيب الضوئي؟
• كيف تخصل النبتة اليخضورية على الطاقة اللازمة لتركيب مادتها الضوية؟
• هل تعتبر الطاقة الضوئية الشمسية المصددر الوحيد للطاقة لجميع النباتات؟

I- تفاعلات المرحلة المضاءة: أكسدة الماء.

1- التحليل الضو-كيميائي للماء.

• معطيات تجريبية: 1 تجربة KARMEN ET RUBEN

• استنتاج:

إن أصل O2  المطروح من طرف النباتات اليخضوري، خلال ظاهرة التركيب الضوئي،  هو جزيئة الماء التي تخضع لتفاعل نسميه التحليل الضوئي للماء والذي يتم عبر التفاعل التالي:      2H2O-----------> 4H+ + 4e- + O2

• معطيات تجريبية: 2 تجربة HILL

• تحليل واستنتاج:

إن طرح O2 طيلة مدة الإضاءة مرتبط بتوفر مادة مستقبلة للالكترونات والتي هي ، في هذه التجربة، ايونات الحديد أما في الحالة الطبيعية فإن الخلية تتوفر على عناصر متقبلة للالكترونات والتي هي جزيئات NADP  (NICOTINAMIDE ADENINE DIPHOSPHATE) والموجودة داخل الستروما. تتميز هذه الجزيئة بقدرتها الاختزالية (استقبال الالكترونات) الكبيرة حسب التفاعل التالي:

NADP+ + 2H+ + 2e- ---------> NADPH,H+

• خلاصة:

تفاعل طرح الأوكسجين، إذن، هو تفاعل أكسدة للماء حيث تفقد جزيئة الماء الالكترونات الي يتم استقبالها من طرف جزيئات NADP التي تعتبر بالتالي جزيئات مختزلة، عند استقبال NADP للالكترونات الواردة من التحليل الضوئي لجزيئة الماء تبدأ سلسلة من الانتقالات للالكترون في اتجاه المتقبل النهائي.

2- نقل الالكترونات داخل البلاستيدة الخضراء.

يتطلب نقل الالكترونات تدخل نظامين ضوئيين PSI وPSII حيث لا تنتقل الالكترونات تلقائيا الا في اتجاه جهد اكسدة اختزالredox متزايد مع تحرير طاقة ATP ولا تنتقل في اتجاه جهد متناقص الا اذا توفرت طاقة ضوئية.  

3- العلاقة بين تناقل الالكترونات وإنتاج الطاقة.

إن الطاقة الناتجة عن تناقل الالكترونات تعمل على خلق ممال للبروتونيات على جهتي التلاكويد وذلك بالعمل على إدخال البروتونات (ايونات H+) من الستروما نحو جوف التيلاكويد. يعتبر هذا الممال ضوريا لتدفق H+ عبر غشاء التيلاكويد ولا يتم هذا التدفق إلا عبر الكريات ذات شمراخ وهو مايمكن هذه الكريات من انجاز تفاعل التفسفر المؤكسد وإنتاج ATP :

P + Pi ----->  ATP + H2O 

• خلاصة:

يمكن تلخيص تفاعلات المرحلة المضاءة في:

II- تفاعلات المرحلة المظلمة ( المرحلة الكيميائية-الحرارية) : اختزال CO2 وتركيب المادة العضوية.