|
 المجال التعليمي ( 02 ) : التحولات الطاقوية على مستوى ما فوق البنية الخلوية .
الوحدة التعليمية ( 1 ) : آليات تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية
- النبات الأخضر يؤدي و وظيفة حيوية تتمثل في عملية التركيب الضوئي ، و التي من خلالها يتم تركيب جزئيات عضوية مخزنة للطاقة ( طاقة كيميائية كامنة ) . أي أنه يقوم بتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية كامنة فمن مركبات عضوية وفق جملة من التفاعلات الكيميوحيوية المتسلسلة بآليات دقيقة و محددة .
· الإشكالية العامة : فما هو مقر هذه التحولات الطاقوية ؟ و ماهي مراحل و آليات هذه التحولات ؟
1-1- التذكير بالمكتسبات :
التركيب الضوئي ظاهرة حيوية يتم من خلالها صنع جزئيات عضوية ، و لا يتم هذه الظاهرة إلا بتوفر شروط معينة .
- الإشكالية : فماهي شروط حدوث عملية التركيب الضوئي ؟
· من الوثيقة (1) ص (175) : نستخلص أن اليخضور ضروري لحدوث عملية التركيب الضوئي ( تركيب النشاء ) .
· من الوثيقة (2) ص ( 175 ) :
- المقارنة بين شكلي الوثيقة (2) :
- الشكل (1) : تشكل مادة النشاء على مستوى الصانعات الخضراء لكون الورقة الخضراء معرضة للضوء .
- الشكل (2) : عدم تشكل مادة النشاء على مستوى الصانعات الخضراء لكون الورقة الخضراء غير معرضة للضوء ( في الظلام ) .
· الاستنتاج : الضوء ضروري لحدوث عملية التركيب الضوئي .
- من الوثيقة (3) ص (176) :
- تحليل النتائج :
- في وجود الضوء : نلاحظ تناقص في تركيز Co2 في الوسط مقابل تزايد في تركيز O2 .
- في غياب الضوء : نلاحظ تناقص في تركيز O2 في الوسط مقابل تزايد في تركيزCo2 .
- الاستخلاص : يتم أثناء عملية التركيب الضوئي امتصاص Co2 و طرح O2 .
· تطبيق : اعتماد على نتائج التجارب السابقة و معارفك حول عملية التركيب الضوئي .
1. استخرج مظاهر و شروط عملية التركيب الضوئي و مقرها .
2. لخص عملية التركيب الضوئي بمعادلة إجمالية .
3.  أنجز مخططا يلخص مجموع مظاهر عملية التركيب الضوئي و شروط حدوثها .
الحل :
1- التركيب الضوئي : آلية تسمح بتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية تخزن في تشكل جزئيات عضوية كالنشاء و التي يتطلب حدوثها الشروط التالية :
- الضوء – اليخضور – الماء (Ho2) – غاز ((Co2 .
- مظاهرها : امتصاص Co2و طرح. O2
- مقرها : الصانعة الخضراء .
2. معادلة التركيب الضوئي : 
    
   
2 2 6 12 6
3. المخطط ( أنظر ص 72 ) من الدليل .
1-2- ما فوق البنية الخلوية للصانعة الخضراء :
- من خلال النشاط السابق إتضح أن عملية التركيب الضوئي تحدث على مستوى الصانعة الخضراء.
- الإشكالية :
- فكيف تظهر الصانعة الخضراء بالمجهر الالكتروني ؟
- و ماهو تركيبها الكيميائي ؟
- و كيف تتوضع مختلف مكوناتها ؟
1-2-أ- بنية الصانعة الخضراء : الوثيقة 1 ص 177
- للصانعة الخضراء بنية جبرية منظمة كالآتي :
- تحاط بغشائيين ( خارجي و داخلي ) بينهما فراغ .
- التجويف الداخلي للصانعة الخضراء يتمثل في الحشوة .
- تراكيب غشائية داخلية تشكل أكياس مسطحة ( التيلاكوئيد ) و التي نميز فيها الكييسات ( غرانا ) و الصفائح الحشوية .
1-2-ب- التركيب الكيميوحيوي للصانعة الخضراء :
تسمح فصل مكونات الصانعة الخضراء و إجراء التحليل الكيميائي لكل من الحشوة و التيلاكوئيد من الحصول على النتائج الموضحة في الجدول التالي : الجدول أنظر ص (177) من الكتاب المدرسي يكتب الجدول .
- مقارنة مكونات الحشوة و أغشية التيلاكوئيد :
- أغشية التيلاكوئيد تحتوي على أصبغة التركيب الضوئي ( اليخضور و أشباه الجزرين و كذلك جهاز إنزيمي بما في ذلك (ATP) ستيتاز .
- الحشوة تحتوي على مواد أيضية وسيطة لتركيب المواد العضوية كنوافل éوالـ  و كذلك عدد من الإنزيمات .
· الاستنتاج : اختلاف التركيب الكيميوحيوي لكل من أغشية التيلاكوئيد و الحشوة يعود إلى كون كل منهما له وظيفة خاصة في سيرورة عملية التركيب الضوئي .
1-2-جـ- ما فوق بنية التيلاكوئيد :
- استغلال الوثيقة (2) ص (178) .
- يتكون غشاء التيلاكوئيد من صفين متقابلين من جزئيات الفسفولبيد و التي يتخللها جزئيات بروتينية تتمثل في :
- الأنظمة الضوئية : ( PSI و PSII )
- نوافل للالكترونات تقوم بنقل اللـ  نميزفيها ( T1-T2-T3 ) تابعة للـ PSII و 
تابعة لـPSI
- أنزيم ATP سنتار على شكل كرية مذبة ( يقوم بتركيب ATP ) .
- بنية النظام الضوئي : هو معتمد بروتيني كبير يحتوي على عدد من السلاسل البيبتدية و عدد كبير من الأصبغة ( اليخضورية و الجزرية ) .
- 1-2-د-طبيعة التفاعلات الكيميائية للتركيب الضوئي :
إن التفاعلات الكيميائية للتركيب الضوئي يمكن تلخيصها في المعادلة الإجمالية التالية :
المعــادلــة ص 179
- من خلال المعادلة يتضح أن :
- التفاعلات ظاهرة التركيب الضوئي هي : تفاعلات أكسدة ( التفاعل1)و تفاعلات إرجاع(التفاعل2)
- إن اختلاف دور كل من التيلاكويد و الحشوة يعود إلى اختلاف تركيبيها الكيميائي حيث :
- تفاعل الأكسدة ( تفاعل 1) يتم على مستوى غشاء التيلاكويد ، لوجود اليخضور (النظامان الضوئيان )
PSI و PSII
- تفاعل الإرجاع ( تفاعل 2 ) يتم على مستوى الحشوة لوجود إنزيم المثبت لـ Co2 .
1-2-هـ- مراحل عملية التركيب الضوئي :
- استغلال الوثيقة (3) ص ( 197 ) :
- من الشكل (1) : إن شروط انطلاق O2 تتمثل في الضوء و اليخضور ( التيلاكويد )
من الشكلين (1) و (2) فإن شروط حدوث المرحلتين (أ) و(ب) هي :
- المرحلة (أ) : يتطلب حدوثها الضوء و اليخضور مؤدية إلى انطلاق O2 من أغشية التيلاكويد .
- المرحلة (ب) : يتطلب حدوثها توفر Co2حيث يتم امتصاصه لتركيب السكر في الحشوة .
- تسمية المرحلتين (أ) و (ب) :
- المرحلة (أ) : المرحلة الكيميوضوئية .
- المرحلة (ب) : المرحلة الكيميوحيوية .
- المرحلة الكيميوحيوية لا يتطلب حدوثها الضوء و لكنها تتم في وجود الضوء .
- التعليل :
- في الشكل (2) : تم تثبيت Co2 و تركيب السكر في غياب الضوء ( لا يتطلب حدوثها الضوء ) .
- في الشكل (3) : تم تثبيت مع Co2انطلاق O2 و هذا يدل حدوثها في وجود الضوء .
1-3- تفاعلات المرحلة الكيميوضوئية :
- إن التفاعلات التي تتم على مستوى التيلاكويد تحتاج إلى ضوء و تكون مصحوبة بانطلاق O2 تدعى : المرحلة الكيميوضوئية .
* الإشكالية : فماهي شروط عمل التيلاكود ؟ و ماهي آلية حدوث هذه المرحلة ؟
1-3-أ- شروط التيلاكوند :
* التجربة الأولى : النص + الوثيقة (1) ص (180) .
1. تحليل المنحنى :
- من  : نلاحظ ثبات تركيز O2 في الوسط و الذي يدل على عدم طرحه لغياب الضوء .
-  : نلاحظ تزايد تركيز O2 في الوسط و الذي يدل على طرحه
-  : نلاحظ تزايد كبير في تركيز O2 و الذي يدل على طرحه في المستقبل و الضوء .
-  : نلاحظ تزايد كبير في تركيز O2 و الذي يدل على طرحه بكمية كبيرة بتزايد تركيز المستقبل .
النتيجة : انطلاق O2يتطلب وجود الضوء و مستقبل للالكترونات و تتزايد كمية O2 المنطلقة يتزايد تركيز المستقبل .
2- حدث إرجاع المستقبل و الذي يدل على ذلك هو تحول لون محلول الوسط من البني المحمر إلى اللون الأخضر .
3- شروط انطلاق O2 تتمثل في : الضوء و مستقبل للالكترونات .
· التجربة الثانية : استغلال الوثيقة (2) ص (181) :
1- أطول الموجات الضوئية الأكثر تأثير فهي الموجات الطرفية البنفسجية ( في حدود 400) و الحمراء ( في حدود 680 - 700 n m ) .
2- المقارنة بين منحنيي الوثيقة .
- نلاحظ توافق تام بين نسبة الامتصاص و شدة التركيب الضوئي .
- الاستنتاج : الموجات الضوئية الأكثر امتصاصا هي الأكثر تأثيرا في (ش ت ض) .
· التجربة الثالثة : استغلال الوثيقة (3) ص (181) .
1. التحليل المقارن للمنحيين (1و2) :
 - من ز0 ز1 : نلاحظ ثبات تركيز كل من O2 و ATP في الوسط و الذي يدل على عدم طرح O2 و عدم تركيب ATP لغياب الضوء .
 - من ز1 ز2 : نلاحظ تزايد طفيف في تركيز كل O2 و ATP و الذي يدل على طرح O2 و تركيب ATP بكمية ضئيلة في وجود الضوء و غياب Pi + ADP .
 - من ز2 ز3 نلاحظ تزايد تزايد كبير في تركيز كل من O2 و ATP و الذي يدل على طرح O2 و تركيب ATP بكمية مبعثرة بإضافة ADP و Pi و الضوء .
- انطلاقا من ز3 : نلاحظ ثيات تركيز كل من O2و ATP لغياب الضوء و نفاذ كميةADP + Pi المحقونة .
2. يتمثل تأثير ADP و Pi في تسريع عملية التركيب الضوئي ( تزايد طرح O2و تركيب ATP ).
* التجربة الرابعة : استغلال الوثيقة (4) ص (182) .
1- أن غاز Co2 غير ضروري لعمل التيلاكويد حيث تم انطلاق O2 في غياب Co2 .
2- لا يعتبر Co2 شرط عمل ضروري التيلاكويد ، و إنما شرط ضروري لعمل الحشوة .
3- شروط عمل التيلاكويد ( انطلاق O2) تتمثل في : - الضوء – مستقبل للـ  - ADP و Pi
1-3-ب-آلية عمل التيلاكويد :
1-3-ب-1- إظهار مصدر الأكسجين المنطلق :
- استغلال الجدول ص (183) .
- المعلومات المستخلصة من الجدول هي : O2 المنطلق أثناء عملية التركيب الضوئي مصدره (( H2o الممتص و ليس Co2 .
1-3-ب2-مصدر الإلكترونات لإرجاع المستقبل الاصطناعي( شوارد الحديد ) :
من خلال التجربة الأولى ( 1. 3. أ ) يمكن تلخيص التفاعلات التي حدثت بالمعادلة التالية :
    
    
  
1. نوع التفاعلين ( 1 و 2 ) .
- التفاعل (1) : أكسدة الماء .
 - التفاعل (2) : إرجاع مستقبل للإلكترونات ( 3Fe +2 Fe + ) .
  2. تفسير التفاعل (2) : تكافؤ ثلاثي تكافؤ ثنائي
تحول الحديد من الصورة الثالثة ( Fe+3 ) إلى الصورة الثنائية ( Fe +2 ) يدل على اكتسابه للـ و التي لا تظهر في التفاعل الإجمالي .
3. التفاعل (1) [ تفاعل الأكسدة ] يؤكد النتيجة المتوصل إليها في (1-3-ب1) .
التوضيح
4. تمثيل التفاعلين (1) و(2) بمعادلتين بسيطتين :
- التفاعل 1 ( أكسدة الماء ) .
- التفاعل 2 ( إرجاع المستقبل ) :
 24Fe+  4+ 4Fe+3
من (1) و (2) :
1 -3—ب3- دور اليخضور و الضوء في إرجاع مستقبل الإلكترونات :
تنتقل الإلكترونات تلقائيا من كمون أكسدة و إرجاع منخفض إلى كمون أكسدة و إرجاع مرتفع و يتحرر من ذلك طاقة تتناسب كميتها مع فرق الكمون .
- الإشكالية : فكيف يمكن لجزئيات الماء ذات الكمون المرتفع ( 0.82 + فولط ) أن ترجع ذرات الحديد ( مستقيل للـ ) ذات الكمون المنخض ( 0.3 + فولط ) .
- و كيف يمكن للا أن تنتقل عكس الاتجاه التلقائي ؟
- لحل هذه الإشكالية نستعرض مايلي :
1- تجربة التفلور ( الاستشعاع ) :
- استغلال الوثيقة (5) ص (184) .
1. يفسر ظهور اللون الأحمر على الواجهة التي تسقط عليها الأشعة ( الاستشعاع ) كالآتي :
- نتيجة امتصاص اليخضور للفتونات الضوئية يتهيج بفقدان إلكترون حيث ينتقل الإلكترون من مداره الأصلي إلى مدار الخارجي ذو طاقة أعلى نتيجة اكتسابه للطاقة المكتسبة على شكل حرارة و ضوء أحمر .
2- مصير الطاقة و الإلكترون في تجربة الاستشعاع :
- بالنسبة للإلكترون : يعود إلى مداره الأصلي .
- بالنسبة للطاقة : تفقد على شكل حرارة و ضوء أحمر .
*2- آلية عمل الأنظمة الضوئية :
أ- تأثير فوتونات الضوء على الأنظمة الضوئية :
تجريبيا ( حسب تجربة التفلور ) فإن لا تفقد و هذا لا يفسر إرجاع Fe+3 فماهو مصدر الـ التي ترجع Fe+3 ؟ و ماهو دور الضوء و اليخضور في ذلك ؟
- استغلال الوثيقة (6) ص (185) .
1. عند سقوط الفتونات على الأصبغة الهوائية في النظام الضوئي فإنها تعمل على استقبال الطاقة الضوئية فتتهيج ثم تنقل الطاقة إلى مركز التفاعل .
2. دور الأصبغة الهوائية يتمثل في : استقبال و نقل الطاقة دون أن تفقد الإلكترونات .
دور المركز التفاعلي هو تحرير الإلكترون .
3. تسمى جزيئات من اليخضور ( اليخضور أ ) بمركز التفاعل لكونها مقرا لحدوث تفاعل الأكسدة ( فقدان ) .
4. و لتوضيح عمل الأنظمة الضوئية نستعرض المعطيات المبنية في الجدول الموالي و أشكال الوثيقة (7) ص (185) .
الجدول الوثيقة 7 .
- تحليل المعطيات :
- الأصبغة الهوائية للنظام الضوئي تتكون أساسا من اليخضور أ و اليخضور ب ، و أصبغة مساعدة تتمثل في أشباه الجزرينف و يرمز للأصبغة الهوائية بـ ( أ1،أ2،أ3......أn ) و التي تلتقط الفوتونات الضوئية فتتهيج مما يسمح بانتقال الطاقة المكتسبة من صبغة إلى صبغة مجاورة دون فقدان الإلكترون .
- مركز التفاعل : يتكون من جزئيتين من اليخضور ا فقط و المتمثلة في PSI (700 أ) و PSII (680 أ) و الذي يستقبل الطاقة الآتية من الأصبغة الهوائية فيتهيج مما يؤدي إلى فقدانه و يصبح في حالة تأكسد ( 680 +أ و 700 +أ ) .
* لتوضيح حالة أصبغة مركز التفاعل في النظام الضوئي بعد اكتسابها للطاقة نستعرض الوثيقة (8) ص (186) :
- المقارنة بين انتقال الطاقة بين الأصبغة الهوائية و أصبغة مركز التفاعل .
- انتقال الطاقة بين الأصبغة الهوائية يتم بدون انتقال الإلكترون() بينما تنتقل الطاقة و الإلكترون في مركز التفاعل و الذي يتأكسد عند وصول الطاقة إليه من الأصبغة الهوائية .
ب- مصدر الإلكترونات إرجاع المستقبل الاصطناعي :
لتوضيح مصدر الإلكترونات في إرجاع المستقبل الاصطناعي للإلكترونات ( شوارد الحديد : Fe+3) نستعرض المعادلات و المخططات ( الوثيقة (9) ص (186) .
- العلاقة بين دور كل من اليخضور و الضوء من جهة و إرجاع ( شوارد Fe+3 ) من جهة أخرى:
- في البداية يمتص اليخضور الفوتونات الضوئية فيفقد إلكترونات عالية الطاقة فتتحول من حالته الأصلية ( حالة الاستقرار ) .
- يسترجع اليخضور الإلكترونات التي فقدها من أكسدة الماء ، و هذا يدل على أن الإلكترونات التي ترجع Fe+3 لا تنتقل إليه مباشرة من الماء .
· الإشكالية : فماهو تسلسل هذه التفاعلات ؟
3. تسلسل تفاعلات المرحلة الكيميوضوئية :
3.أ. مصير الإلكترونات المتحررة :
أن تهيج أصبغة النظامين الضوئيين ( PSI و PSII ) تؤدي في النهاية إلى فقدان إلكترونات غنية بالطاقة و قد تبين من خلال دراسة مكونات أغشية التيلاكويد وجود عدد من نوافل الإلكترونات بإضافة إلى النظامين الضوئيين ( PSI و PSII ) .
· الإشكالية : فما هو مصير الإلكترونات المفقودة من مركز التفاعل و الطاقة الموجودة فيها ؟
- و ماهو دور نواقل الإلكترونات و آلية عملها ؟
3.أ.1 مصير الإلكترونات الماء :
لتحديد مصير إلكترونات الماء نستعرض المعادلتين التاليتين :
 
 680 أ2 + 680+أ2 (2PSII+)
- من خلال المعادلتين يتبين أن الإلكترونات الناتجة عن أكسدة الماء تعرض الإلكترونات المفقودة من النظام الضوئي ( PSI ) أثناء تهيجة .
3.أ.1 مصير الإلكترونات ( PSII ) :
لتحديد مصير الإلكترونات الناتجة عن تهيج ( PSII ) نستعرض المعادلتين :
  عبر سلسلة النواقل
- يتبين من المعادلتين إن الإلكترونات المفقودة من ( PSI ) أثناء تهيجة .
3.أ.1 مصير الإلكترونات ( PSI ) :
لتحديد مصير الإلكترونات الناتجة عن تهيج الـ ( PSI ) نستعرض المعادلتين التاليتين :
|
  2P+ 700 2P+700 +
|
  (عبر سلسلة النواقل)
- يتبين من المعادلتين أن الإلكترونات المفقودة من ( PSI ) أثناء تهيجه تستقبل من طرف المستقبل الفيزيولوجي الطبيعي للإلكترونات ( NADP+ ) .
3.ب. مصآلية انتقال الإلكترونات في السلسلة التركيبية الضوئية:
- استغلال الوثيقتين ( 10 و 11 ص : 188- 189 ) .
1. تعليل فقدان الإلكترونات من النظام الضوئي (PSII) في المعادلة (1) :
- فقدان الإلكترونات من النظام الضوئي (PSII) يكون نتيجة تهيجة باستقبال الطاقة من الاصبغة الهوائية .
2. المقارنة بين (T1) و (T2) :
- الناقل (T2) ذي كمون أكسدة و إرجاع (0.0 فولط )أكبر كمون أكسدة وإرجاع T1(- 0.8 فولط )
- التعليل : انتقاله اللـ يتم من الناقل ذي كمون المنخفض إلى الناقل ذي كمون المرتفع .
3. الفرق الأساسي بين (T1) و (T2) فيما يخص آلية النقل :
- إن الناقل (T1) يقوم بنقل اللـ و اللـ H+ بينما الناقل (T2) ينقل الإلكترونات فقط .
4. امثيل بقية السلسلة التركيبية الضوئية ( من 3NADP T ) :
 - من T2 3 T:
  
   -
- من T3 PSI:
   -
   -
  - من PSI :
 -
 
  - من :
  
 - من :
 
  -
3.جـ.مصير البروتونات (H+) المتراكمة داخل تجويف التيلاكويد :
- أثناء انتقال اللـ عبر السلسلة التركيبية الضوئية تتحرر منها طاقة تستعمل في نقل الـ (H+) من الحشوة إلى داخل تجويف التيلاكويد بواسطة الناقل ((T2 الذي يقوم بدور المضخة لإدخال الـ (H+) من الحشوة إلى تجويف التيلاكويد مما يؤدي إلى تكون فرق في تركيز البروتونات (H+) : نقل فعال .
* الإشكالية : فماهو مصير هذه الـ (H+) التي يتم إدخالها إلى تجويف التيلاكويد إلى جانب الـ (H+) الناتجة عن تحلل الماء ؟
- لحل هذه الإشكالية نستعرض تجربة :André gendaf و ذلك إعتمادا على النظرية الكيموأسمورنية للعامل ميتشال حيث : تم إجراء التجربة بوضع تيلاكويد ( كيسيات ) معزولة في الظلام و في وسط ذو PH محدد و يحتوي على ADP و Pi .
- استغلال الوثيقة (12) ص ( 190) .
1. الذي يمكن قوله عن PH :
- المرحلة (1) : تماثل PH الوسط و PH تجويف التيلاكويد .
- المرحلة (2) : PH الوسط أقل من PH تجويف التيلاكويد ( الوسط أكثر حموضة ) .
- قيمة (PH) تعبر عن تركيز البروتينات حيث يتناسبان عكسيا ( أي أنه كلما زاد تركيز H+ انخفضت قيمة الـ PH و العكس صحيح ).
2. تفسير اختلاف (PH) الوسط عن (PH) تجويف التيلاكويد في المرحلة 2 تركيز شوارد H+ في تجويف التيلاكويد .
3. تعليل تغير (PH) تجويف التيلاكويد في المرحلة (3) : يعود هذا التغير إلى انتقال الـ H+ من الوسط إلى تجويف التيلاكويد .
4. تعليل إضافة الـ ( NaoH ) الوسط هو رفع قيمة (PH) الوسط و ذلك لإحداث فرق في PH ( فرق في تركيز H+ بين داخل و خارج التجويف ) .
5. آلية تركيب ( ATP ) :
إن تركيب الـ ATP ثم بواسطة إنزيم ( synthéase ATP ) انطلاقا من ADP و Pi باستعمال طاقة مستمدة من خروج الـ H+ غير هذا الإنزيم .
- المعـادلـة الإجمـاليـة :
6. شروط تركيب الـ ( ATP ) تتمثل في :
- وجود فرق في تركيز البروتونات بين تجويف التيلاكويد و الحشوة حيث يكون تجويف أكثر تركيز.
- وجود و سلامة الإنزيم ( الكريات المذنبة ) .
- توفر ADP و Pi .
* تطبيق ( الوثيقة 13 ص 191 ) :
الحل :
1- كتابة البيانات : 1 = H2o 2 = 3 =H+ 4 = إنزيم ( جزء من PSII ) 5 = Pi + ADP 6 = ATP 7 = O2 Co2 = 8 9 = السلسلة التركيبية الضوئية
10 = كرية مذنبة ( إنزيم sythase ) 11 = غشاء داخلي 12 = غشاء خارجي 13 = غشاء التيلاكويد 14 = PSII 15 = PSI 16 = نواقل اللـ .
- نواتج المرحلة الضوئية :NADPH + H+ - ATP - - O2
- تحديد دور العنصر ( PSI و PSII) :
PSII : استقبال و تحويل الطاقة الضوئية في صورة إلكترونات غنية بالطاقة .
PSII : استقبال و تحويل الطاقة الضوئية في صورة إلكترونات غنية بالطاقة .
* رسم تخطيطي للظواهر الفيزيولوجية التي تظهر على مستوى التيلاكويد خلال المرحلة الكيميوضوئية .
* ملاحظة : تنقل الخلاصة من المنهاج ص ( 30 - 31 ) مصحوبة بالرسم ص 78 : الدليل .
1-4- تفاعلات المرحلة الكيميوحيوية :
- حدوث عملية التركيب الضوئي يتطلب توفر Co2 و تنتهي العملية بتركيب جزيئات عضوية .
* الإشكالية : فماهو مصير Co2 الممتص ؟ و ماهو مصير نواتج المرحلة الضوئية ( NADPH + H+- ATP ) .
- و كيف يتم تضيع الجزيئات العضوية ؟
1-4-أ- تثبيت غاز : Co2
- استغلال الوثيقتين ( 1 و 2 ) ص ( 192 – 193 ) .
1. تعليل الهدف من استعمال Co2 المشع : يسمح بتشبع نواتج تثبيته و المركبات الناتجة عن ذلك .
2. تعليل الهدف من استقبال مستخلص الأشنة في ميثانول مغلي : لتوقف التفاعلات و استخلاص النواتج و ذلك تقبل الأشنة بعد فترات زمنية محددة .
3. فائدة استعمال التسجيل الفوتوغرافي ذو البعدين : يسمح لفصل النواتج و التعرف عليها .
4. أول مركب يظهر فيه الإشعاع بعد إدماج Co2هو : APG ( حمض الفسفو جلبسيريك ) .
5. يدل ظهور الإشعاع في مركبات أخرى ( بقع مشعة ) في أزمنة مختلفة يشير إلى ترتيب تشكلها .
- أما كمية الإشعاع يدل على تحولها مع الزمن إلى مركبات أخرى .
6. يتم حدوث هذه المرحلة على مستوى الحشوة .
7. إن شروط دمج غاز Co2 : يتمثل في : نواتج المرحلة الكيميوضوئية ، توفر Co2.
1-4ب-آلية دمج ( إرجاع ) غاز Co2 :
- استغلال الوثيقة (3) ص (194) .
1. تحليل المنحنى 1 :
- وجود تركيز ثابت من Co2 : يكون تركيزهما ثابتا مما يشير إلى تحديد كل منهما باستمرار ( تحول و إنتاج نفس الكمية ) .
- في غياب Co2 يرتفع تركيز Rudip مما يشير إلى أنه يتركب لكنه لا يستهلك بينما لا يتم تركيب APG في غياب Co2 .
2. تفسير ثبات كل من APG و Rudip في وجود Co2 و الضوء :
يدل على تركيب و تحول بنفس الكمية ( سرعة التركيب تساوي سرعة التحول ) .
3. تفسير تزايد شدة الإشعاع في Rudip ، يدا على استمرار تركيبة دون تحوله .
- تفسير انخفاض شدة الإشعاع في APG : يدل على استمرار تحوله دون تركيبه .
4. تعليل تناقص كمية Rudip : تناقض كمية يدل على استمرار تحوله ( وجود Co2 ) دون تركيبه لغياب نواتج المرحلة الكيميوضوئية .
- تعليل تزايد كمية APG : تزايد كمية يدل على استمرار تركيبه ( وجود Co2 ) دون تحوله ( غياب نواتج المرحلة الكيميوضوئية ) .
5. نستخلص حول العلاقة بين APG و Rudip .
إن المركبين يتحولان إلى بعضهما ضمن حلقة يتطلب استمرارها توفر Co2 و الضوء .
حيث Rudip يتحول إلى APG بعد تثبيته للـ Co2 و APGيجدد Rudip باستعمال نواتج المرحلة الكيميوضوئية . Co2
Rudip APG
H+ NADPH + ATP
- استنتج شروط تجديد Rudip :
إن شروط تجديد Rudip هي توفر Co2 و الضوء .
ملاحظة : في وجود الضوء Co2 يلاحظ أن الهكسو ذات ( السكريات السداسية ) تظهر متأخرة
( اعتمادا على نتائج التسجيل اللوني ) و يزداد تركيزها باستمرار .
1-4-جـ- مراحل حلقة كالفن:
توصلت أعمال العالم كالفن و مساعدوه إلى تحديد تفاعلات تثبيت Co2 و المركبات الوسطية الناتجة في شكل حلقة تعرف بحلقة كالفن .
1. أنواع التفاعلات :
- التفاعل (2) : تفاعل فسفرة التفاعل (3) : إرجاع التفاعل (5) فسفرة .
2. إعادة رسم الحلقة باستعمال Co26 بدلا من 3 Co2 .
3. تحديد جزيئات ATP اللازم لتركيب سكر سداسي واحد و تحديد 6 جزيئات من Rudip = 18 جزيئة .
الخلاصة : ص ( 31 من المنهاج )
1-4-د- التكامل بين المرحلة الكيميوضوئية و المرحلة الكيميوحيوية :
- تمثل الوثيقة رسم تخطيطي يوضح التكامل بين المرحلتين الكيميوضوئية و الكيميوحيوية لعملية التركيب الضوئي .
- استغلال الوثيقة (5) ص (196) .
1. تمثل الأرقام مايلي :
1 = الضوء ، 2 = غشاء التيلاكويد ، 3 = نظام ضوئي ، 4 = H2o ، 5 = التيلاكويد ، 6 = O2
7 = حشوة ، 8 = ADP ، 9 = Pi ، 10 = ATP ، 11 = NADP+ ، 12 = NADPH + H+
13 = Co2 ، 14 = سكر ، 15 = مرحلة كيميوضوئية ، 16 = مرحلة كيميوحيوية ، 17 = مخطط يوضح التكامل بين مرحلتي التركيب الضوئي .
2. نعم يتم تثبيت Co2 بتوفر ATP – و NADPH + H+ في الظلام .
- التعليل : تثبيت Co2يتطلب نواتج المرحلة الضوئية و ليس للضوء في حد ذاته .
3. نعم نقص Co2 يؤثر على انطلاق O2 في المرحلة الكيميوضوئية .
- التعليل : تثبيت Co2 يسمح بتجديد مركبات ADP و Pi و NADP+ الضرورية لاستمرارية المرحلة الكيميوضوئية التي تؤدي إلى انطلاق O2 .
4. انطلاق O2لفترة قصيرة في غياب Co2 و هذا يعود إلى عدم تجديد Pi و NADP+ لعدم حدوث المرحلة الكيميوحيوية لغياب Co2 .
الخلاصــة
- أثناء التركيب الضوئي يتم على مستوى الصانعة الخضرء الجمع بين :
- تفاعلات كيميوضوئية يكون مقرها التيلاكويد أين يتم تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية .
- تفاعلات كيميوحيوية يكون مقرها الحشوة أين يتم إرجاع Co2 إلى كربون عضوي ، باستعمال الطاقة الكيميائية (ATP) و NADPH + H+ الناتجة من المرحلة السابقة .
|
إن عملية التركيب الضوئي تسمح بتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية كامنة في الجزيئات العضوية
|
|
