درس تفاعلات المرحلة الكيموحيوية هو الدرس الثالث من دروس وحدة آليات تحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية كامنة، يهدف الدرس إلى فهم التفاعلات المؤدية إلى تثبيت ثاني أكسيد الكربون وتركيب المادة العضوية، فكيف يتم ذلك؟
وضح آلية إرجاع CO2 وتركيب جزيئات عضوية على مستوى الحشوة انطلاقا من الوثيقة 2 ص 193 والوثيقة 3 ص 194
الوثيقة 2 ص 193
📍 ظهور بقعة كبيرة للـ APG وبقعة صغيرة للـ TP بعد ثانيتين يعود إلى دمج CO2 المشع أولا في APG ثم في TP أما حجم البقعة فيبين أن APG ظهر أولا ثم ظهر بعده TP.
📍 ظهور بقعة APG بحجم أقل وبقعة TP بحجم أكبر وبقعة جديدة صغيرة هي HP بعد 5 ثواني راجع إلى تحول APG إلى TP، أما HP فقد ظهر بعد APG و TP.
📍 ظهور بقعة APG و TP بحجم أصغر وازدياد حجم بقعة HP وظهور بقعة جديدة هي R يعود إلى تحول APG إلى TP وهذا الأخير يتحول إلى HP، أما بقعة R فهي آخر بقعة تظهر.
💡 نستنتج أن أول مركب يظهر بعد دمج CO2 هو APG وأول مركب يدمج CO2 هو R.
الوثيقة 3 ص 194
👈 الشكل (1) تمت كل التجربة في الضوء حيث في الفترة الأولى تم توفير CO2 بتركيز 1 % فيلاحظ ثبات شدة الإشعاع في كل من RuDP و APG وهذا راجع لتركيب وتحول المركبين بنفس الكمية.
في الفترة الثانية وفي غياب CO2 يلاحظ تزايد شدة الإشعاع في RuDP وتناقصها في APG مما يعني تركيب RuDP وعدم تحوله من جهة، ومن جهة أخرى تحويل APG وعدم تركيبه.
👈 الشكل (2) تمت كل التجربة في وجود CO2، حيث الفترة الأولى تمت في الضوء فيلاحظ ثبات شدة الإشعاع في كل من RuDP و APG وهذا راجع لتركيب وتحول المركبين بنفس الكمية. وتزايد شدة الإشعاع في الهكسوزات مما يعني تركيبها.
في الفترة الثانية وفي الظلام، يلاحظ تزايد شدة الإشعاع في APG وتناقصها في RuDP مما يعني تركيب APG وعدم تحوله من جهة، ومن جهة أخرى تحويل RuDP وعدم تركيبه. وثبات شدة الإشعاع في الهكسوزات مما يعني توقف تركيبها.
🎯 نستنتج أن APG و RuDP يتركبان ويتحولان لبعضهما البعض ضمن حلقة والهكسوزات تتفرع من الحلقة.
اشرح تفاعلات المرحلة الكيموحيوية انطلاقا من الوثيقة 4 ص 195
1- تتحول 3 جزيئات RuDP (خماسية الكربون) إلى 6 جزيئات APG (ثلاثية الكربون) بعد تثبيت 3 جزيئات CO2 (أحادية الكربون) بإشراف إنزيم Rubisco.
2- تتحول 3 جزيئات APG (ثلاثية الكربون) إلى 6 جزيئات ADPG (ثلاثية الكربون) بعد إماهة 6 جزيئات ATP.
3- تتحول 6 جزيئات ADPG (ثلاثية الكربون) إلى 6 جزيئات PGaL (ثلاثية الكربون) بعد أكسدة 6 جزيئات من +NADPH,H وخروج 6 جزيئات Pi.
4- خروج جزيئة واحدة PGaL (ثلاثية الكربون) من الحلقة لتركيب سكر سداسي ثم النشاء، وبقاء 5 جزيئات PGaL (ثلاثية الكربون).
5- تجديد 3 جزيئات RuDP (خماسية الكربون) انطلاقا من 5 جزيئات PGaL (ثلاثية الكربون) بعد إماهة 3 ATP.
🔍 في الحقيقة اعتماد 3 جزيئات RuDP يكفي لتجديد RuDP لأن 5 جزيئات من PGaL ثلاثية الكربون في المرحلة 5 التي تحتوي في المجموع 15 ذرة كربون يمكنها تجديد 3 جزيئات RuDP خماسية الكربون والتي تحتوي أيضا 15 ذرة كربون في المجموع. ولكنها لا تكفي لتركيب السكر السداسي في المرحلة 4 لأن جزيئة واحدة PGaL (ثلاثية الكربون) لا يمكنها تركيب جزيئة سكر سداسي الكربون.
💡 وبالتالي نضرب الحلقة كاملة في 2 لنحصل في المرحلة 4 على جزيئيتين PGaL تحتوي في مجموعها على 6 ذرات كربون يمكنها تركيب جزيئة سكر سداسي هذا من جهة ومن جهة أخرى نتحصل في المرحلة 5 على 10 جزيئات من PGaL التي تحتوي في مجموعها على 30 ذرة كربون يمكنها تجديد 6 جزيئات RuDP التي تحتوي في مجموعها على 30 ذرة كربون.
⇦ هذا يعني أن تركيب جزيئة سكر سداسي واحدة يتطلب تثبيت 6 جزيئات CO2 وإماهة 18 جزيئة ATP وأكسدة 12 جزيئة +NADPH,H.
📌 فتكون المعادلة الإجمالية للمرحلة الكيموحيوية (حلقة كالفن) كالتالي:
📌 بالعودة إلى المعادلة الإجمالية للمرحلة الكيموضوئية واعتماد 18 جزيئة ATP و12 جزيئة +NADPH,H اللازمة لتركيب جزيئة سكر سداسي واحدة تكون كالتالي:
📌 عند جمع المعادلة الإجمالية للمرحلة الكيموضوئية مع المعادلة الإجمالية للمرحلة الكيموحيوية نتحصل على التالي:
📌 باختزال الجزيئات المكررة في المتفاعلات والنواتج:
📌 نتحصل على المعادلة الإجمالية للتركيب الضوئي:
ملخص درس تفاعلات المرحلة الكيموحيوية
🎯 يتم أثناء المرحلة الكيموحيوية إرجاع CO2 (كربون معدني) إلى مادة عضوية (كربون عضوي)، وخلال ذلك يتم تجديد RuDP.
أبرز العلاقة بين المرحلتين الكيموضوئية والكيموحيوية انطلاقا من المخطط التالي:
توفر المرحلة الكيموضوئية للمرحلة الكيموحيوية ATP و+NADPH,H هذه النواتج ضرورية لإرجاع CO2 في المادة العضوية وتجديد RuDP.
توفر المرحلة الكيموحيوية للمرحلة الكيموضوئية تجديد مستقبل الإلكترونات +NADP وتجديد ADP و Pi الضرورية لحدوثها.
يمكنك عزيزي التلميذ تحميل الدرس بصيغة pdf برابط مباشر ميديا فاير من هنا
يمكنك زميلي الأستاذ تحميل الدرس بصيغة word برابط مباشر ميديا فاير من هنا
