Lakhasly

التركيب الضوئي إنتاج المادة العضوية من طرف النباتات

الية امتصاص الماء و الاملاح المعدنية عند النباتات التبادلات الغازية اليخضورية

إنتاج المادة العضوية من طرف النباتات1

إنتاج المادة العضوية من طرف النباتات2

إنتاج المادة العضوية من طرف النباتات

1 ـ الكشف عن انتاج مادة عضوية(النشا) من طرف النباتات اليخضورية

أ ـ تجارب:

نأخد اوراقا نباتية خضراء يتم تعريضها لاضاءة ملائمة، بعد ذلك نخضعها للظروف التجريبية الممثلة في الجدول التالي في نهاية التجارب نضع الاوراق في الكحول المغلى لازالة الصبغات اليخضورية وبعد غسلها تضيف ماء اليودي الذي يكشف عن وجود النشا عبر تلون ازرق داكن، النتائج المحصل عليها ممثلة في نفس الجدول.



ب - خلاصة:

تستطيع النباتات اليخضورية انتاج المادة العضوية(النشا) في حالة وجود الضوء وثنائي اكسيد الكربون بالاضافة الى حرارة ملائمة،وهي نفس الظروف التي تتطلبها التبادلات الغازية اليخضورية اذن فالظاهرتان تشکلان مظهران مختلفان لنفس الظاهرة و هي التركيب الضوئي أو التمثيل الضوئي photosynthese

و يتم تحديد شدة التركيب الضوئي عبر تحديد كمية O2 المطروح او CO2 الممتص خلال وحدة زمنية وحسب وحدة كتلة او المساحة الورقية. مثلا mg/kg/h او mg/dm2/h

ج - تعريف:

التركيب الضوئي ظاهرة بيولوجية تمكن النباتات اليخضورية من انتاج مواد عضوية(سكريات،ذهنیات،بروتيدات)انطلاقا من مواد معدنية(ماء،CO2 ،املاح معدنية) بوجود الضوء وتجعل من النباتات الخضراء ذاتية التغدية.

يمكن كتابة التفاعل الاجمالي على الشكل التالي:



2 ـ الطبيعة الكيميائية للمواد العضوية المنتجة من طرف النباتات اليخضورية.

2 - 1ـ السكريات:

هي المواد العضوية الاكثر وجودا في النباتات وتسمى بالمركبات الثلاثية لأنها تحتوي على العناصر الكيميائية التالية C وO H .يمكن تصنيفها الى ثلاثة اقسام:سكريات بسيطة،سكريات ثنائية ومتعدد السكريات.

أ ـ السكريات البسيطة:

تسمى ايضا السكريات الاحادية صيغتها الاجمالية CnH2nOn أو (CH20)

حيث n عدد ذرات الكربون الذي يتراوح بين 3 و 7 وأهمها السكريات الخماسية:

• سكر الريبوز C5H1005

ـ سكر الريبوز ناقص أكسجينC5H1004 وهما احدى المكونات الرئيسية للاحماض النووية.

السكريات السداسية:

• الكليكوز C6H1206 والفريكتوز C6H1206 والكلاكتوز C6H1206

هذه الاخيرة رغم ان لها نفس الصيغة الاجمالية لكن تختلف في الصيغة المنشورة الخطية



ب. السكريات الثنائية:

تتكون نتيجة ارتباط سکرین احادیین، صيغتها الاجمالية C12H22O11

ومن اهم السكريات الثنائية نذكر:

• 
  

  السكروز(سكر المائدة): ارتباط جزيئة كليكوز مع حزيئة فريکتوز .

  
  


• 
  

  اللاكتوز(سكر الحليب): ارتباط جزيئة كليكوز مع حزينة كلاكتوز .

  
  


• 
  

  المالتوز(سكر الشعیر): ارتباط جزيئتي کلیکوز

  
  



ج. متعدد السكريات:

من اهم عديدات السكر النباتية نجد:

• 
  

  النشا: يتكون من ترابط عدد كبير من جزيئات الكليكوز، صيغته الاجمالية .

  
  


• 
  

  السيليلوز:مكون اساسي للجدار الهيكلي للخلايا النباتية له نفس الصيغة الاجمالية للنشا، لكن يختلفان في الصيغة المنشورة.

  
  



2-2-الذهنیات:

أ. التركيب الكيميائي:

تتكون اساسا من C و H بالنسبة للذهنيات البسيطة، وقد ينضاف اليها P او N ... بالنسبة للذهنيات المعقدة كالفوسفوذهنيات

تتشكل انطلاقا من ارتباط کحول و احماض دهنية.

• الكحولات:

تتوفر على وظيفة كحولية OH ، اهمها الغليسيرول والستيرول(مثل الكوليستيرول)



-الاحماض الذهنية صيغتها الاجمالية R-COOH ،يتراوح عدد ذرات الكربون فيها بين 4 و 24.

حيث R شق عضوي .

مثال: الحمض الزيدي CH3-CH2-CH2-COOH

ب ـ تشكل الذهون:

تتشكل الذهون عبر اتحاد كحول وحمض ذهني أو عدة احماض ذهنية حسب التفاعل التالي:



الذهون اذن عبارة عن استيرات.

2 ـ 3 ـ البروتيدات:

أ ـ التركيب الكيميائي:

تتكون اساسا من C و H و O و N ،تسمى بذلك اجساما رباعية، وقد ينضاف اليها عناصر اخرى مثل Fe,Mg,P,S …

ب - تصنيفها:

تصنف الى أحماض امينية، عديدات البيبتيد وبروتينات.

ـ الأحماض الأمينية:صيغتها الاجمالية:



عند الكائنات الحية يوجد 20 حمض أميني طبيعي، من بينها الامثلة التالية:



عديدات البيبتيد:

تتشكل عبر اتحاد عدة احماض أمينية بواسطة روابط بيبتيدية بين الوظيفة الكربوكسيلية للحمض الأميني الأول والوظيفة الأمينية للحمض الأميني الموالي، حسب التفاعل التالي:



ـ البروتينات:

تتكون من عدة احماض أمينية يفوق عددها 100 وتصنف الى صنفين:

ـ بروتينات متجانسة تتشكل فقط من احماض أمينية.

ـ بروتينات غير متجانسة تتشكل من احماض أمينية وجزيئات غير بروتينية (مثل غليكوبروتينات)

دور الصبغات اليخضورية في التقاط الطاقة الضوئية

1 ـ استخراج اليخضور :

نقوم بتقطيع اوراق خضراء تقطيعا دقيقا ونضعها داخل مهراس به قليلا من الرمل الدقيق،ثم نضيف اليه مذيبا عضویا(كحول او استون)،ثم نرشحه فنحصل على محلول يدعى البخضور الخام chlorophylle brute .

2 ـ أصناف الصبغات اليخضورية:التحليل الكروماتوغرافي لليخضور :

على ورق whatman أو اي ورق مصاص نضع قطرة من اليخضور الخام ونتركها تجف، نكرر العملية عدة مرات (او نسحق ورقة نباتية على الورق)، وحينما تجف تماما نغمر بضع ملمترات من اسفل الورقة في مخبار مدرج ثم نعلقه ونضعه في وسط مظلم لمدة 40 دقيقة تقريبا. تبين الروابط التالية النتائج المحصل عليها:



يجرف المذيب العضوي مختلف الصبغات المكونة للخضور ويتركها على بعد 4 مستويات مختلفة حسب ذوبانيتها وكتلتها. وهذا يبين ان اليخضور الخام مكون من 4 صبغات مختلفة:

• 
  

  اليخضور b

  
  


• 
  

  اليخضور a

  
  


• 
  

  کزانطوفيل

  
  


• 
  

  الجزرین

  
  

3 - تموضع الصبغات اليخضورية :

أ. ملاحظة مجهرية لخلايا نباتية خضراء



تظهر هذه الملاحظة وجود عضيات خلوية خضراء تسمى البلاستيدات الخضراء، وهي التي تحتوي على الصبغات اليخضورية.

ب - بنية وفوق بنية البلاستيدة الخضراء



تتكون البلاستيدة الخضراء من غشاء خارجي وغشاء داخلي يتفرع طوليا الى عدة صفيحات ممتدة تسمى تلاكويدات والتي تتجمع في عدة مناطق على شكل اقراص متراكبة مشكلة ما يسمى بالغرانوم، يمثل الوسط الداخلي ستروما تشتمل على بعض المواد المركبة بينما يحتوي غشاء التكويد على الصبغات اليخضورية.

4. خاصيات الصبغات اليخضورية:

أ. تذكير بطيف الضوء الابيض

يتكون الضوء الأبيض من اشعاعات مختلفة بعضها مرئي والاخر غير مرئي، ويتراوح طول الاشعاعات المرئي بين 400nm و 700nm ، ويعبر عنها باسم طيف الضوء الابيض ويمكن الحصول عليه بتعريض الضوء لموشور واستقبال الاشعة النافذة منه على شاشة.



ب ـ امتصاص الأشعة الضوئية

ـ طیف امتصاص اليخضور الخام

نضع محلول اليخضور الخام في وعاء ذو اوجه متوازية ونسلط عليه اضاءة قوية عبر فتحة ضيقة ،وبعد اختراق الضوء لليخضور الخام نعرضه لموشور لاستقبال الاشعاعات على شاشة،وتمثل الوثيقة التالية العدة التجريبية:



خلال هذه التجربة

يمتص اليخضور الخام اساسا الاشعاعات الزرقاء (450nm>) والاشعاعات الحمراء 650-670

ـ طيف امتصاص الصبغات اليخضورية

بعد عزل الصبغات اليخضورية نجري التجربة السابقة على كل صبغة، فنحصل على النتائج الممثلة في المبيان التالي:



ـ يمتص اليخضور a بشكل قوي الاشعاعات الزرقاء 430nm و الاشعاعات الحمراء 660 .

ـ يمتص اليخضور b بشكل قوي الاشعاعات الزرقاء 445nm و الاشعاعات الحمراء 645

ـ يمتص الجزرين الاشعاعات بين 400nm و 500

ج ـ فعالية الاشعاعات الممتصة

لمعرفة تأثير مختلف الاشعاعات الممتصة على شدة التركيب الضوئي، نتطرق لتجربة العالم Engelman



يتبين انه ليست لكل الاشعاعات الضوئية نفس الفعالية على شدة التركيب الضوئي، حيث انها مرتفعة بالنسبة للاشعاعات الحمراء والزرقاء البنفسحية، ضعيفة بالنسبة للاشعاعات الخضراء والصفراء.

يطلق على فعالية مختلف اشعاعات الضوء الابيض على عملية التركيب الضوئي بطيف الفعل