الهداية - نقض نظريةالتطور (31)
المضيئة التي تعتبر أول مراحل التمثيل الضوئي يتم الحصول على منتجات ATP و NADPH التي سوف تستخدم فيما بعد كوقود· كما إن مجموعة الهوائيات التي تعمل في أولى مراحل التمثيل الضوئي والمكلّفة بامتصاص الضوء لها أهمية كبرى، وكما رأينا فيما سبق أن هذه الهوائيات -التي هي أجزاء من الكلوروبلاست مصممة خصيصاً لهذه الوظيفة- تتكون من الأصباغ مثل اليخضور والبروتين والزيوت وتأخذ اسم ( النظام الضوئي )· ويوجد نظامان ضوئيان داخل الكلوروبلاست هما:أولاً : النظام الضوئي PhotosystemII الذي يتم تنبيهه بضوء طول موجته 680 نانوميتر وما تحتها·ثانياً: النظام الضوئي PhotosystemI لذي يتم تنبيهه بضوء طول موجته 700 نانوميتر وما فوقها·سميت جزيئات اليخضور التي تلتقط موجات الضوء معينة الطول داخل النظم الضوئية بـ P680و .P700 كما إن التفاعلات التي تبدأ بتأثير الضوء تتحقق داخل النظم الضوئية· ورغم أن النظاميين الضوئيين 1,2 يقومان بعمليات مختلفة بالطاقة الشمسية التي يمتصانها· أي أن عمل هذين النظامين هو تكوين حلقات مختلفة لمسلسل التفاعل الواحد ويكملان بعضهما البعض· إن الطاقة التي امتصت من جانب النظام الضوئي 2 تمكّن من إطلاق الهيدروجين والأوكسجين بتفتيت جزيئات الماء· أما النظام الضوئي 1 فيمكّن من اختزال الـ NADPبالهيدروجين· وفي هذا المسلسل ذي المراحل الثلاثة يتم أولا حمل إلكترونات الماء إلى النظام الضوئي 2 ومنه إلى النظام الضوئي ،1 وبعد ذلك وأخيرا إلى NADP. وتعتبر المرحلة الأولى لهذه السلسلة مهمة جداً· ولنبحث سلسلة الأحداث التي تحدث عندما يصطدم الفوتون الواحد بالنبات في هذا المسار، فعندما يصطدم الفوتون المذكور بالنبات يبدأ تفاعلاً كيماويا، واليخضور الموجود في مركز التفاعل للنظام الضوئي 2 يصل إلى صبغتها وينبه إلكتروناً من إلكترونات هذه الجزيئة ويدفعها إلى مستوى أعلى للطاقة·تعتبر الإلكترونات أجزاء صغيرة للغاية تدور حول نواة الذرة في مدار معين وتحمل شحنة كهربائية قليلة المقدار جداً· وتقوم الطاقة الضوئية بدفع الإلكترونات التي في اليخضور وفي الأصباغ الأخرى التي تلتقط الضوء وتخرجها من مداراتها· وهذا التفاعل التمهيدي يُدخل مراحل التمثيل الضوئي المتبقية إلى الدورة وفي هذا الوقت تعطي الإلكترونات طاقة تنبع من الدوي والاهتزاز في وقت يساوي واحداً في المليون من الثانية· وها هي الطاقة الناتجة تجري من جزيئة إلى أخرى من جزيئات الأصباغ التي توجد مصفوفة بعضها إلى بعض· (أنظر الشكل الذي في 178 .(إن اليخضور الذي يفقد إلكتروناً واحداً في هذه المرحلة يصبح مشحوناً بكهرباء موجبة أما الجزيء المستقبل للإلكترون فيحمل شحنة سالبة· وتكون الإلكترونات قد انتقلت إلى سلسلة يطلق عليها سلسلة نقل الإلكترون، وتتكون من الجزيئات النقالة· وتتقدم الإلكترونات نحو الأسفل من جزئ نقال إلى آخر مثله· وكل ناقل للإلكترونات له مستوى من الطاقة أكثر انخفاضاً من الذي قبله· وتتلخص النتيجة عندما تنتقل الإلكترونات من جزئ إلى آخر على مدى السلسلة، في إطلاق سراح طاقتها بالتدريج· ويمكننا تشبيه هذا النظام بمحطة كهرباء· ولفهم هذا الحدث بشكل أسهل نشبه الأمر بمولد كهربائي· فالماء الذي يسقط من الشلال في محطة الكهرباء يغذي مُولّداً كهربائياً وكلما يزداد مستوى الماء تزداد الطاقة التي يتم الحصول عليها· غير أنه يتم استخدام مضختين من أجل أن يجري الماء من مستوى عال، حيث يتم تحريكهما من جانب لوحات وضعت في نقطتين مهمتين بحسب جريان الماء وتقوم بإدخال النظام كله إلى الدورة وتجمع الطاقة الشمسية· وبالطبع فإن هذا مثال بسيط جداً· وحتى إذا نجحنا في إقامة هذا النظام فإن تحويل الطاقة التي تحصل عليها اللوحات الشمسية إلى الطاقة الكهربائية مشكلة يجب مواجهتها في المرحلة الأولى· ولكن النباتات تؤدي هذه العملية بتصميم فائق وبشكل رائع عندما تقوم بالتمثيل الضوئي· ويجب تفتيت الماء في داخل التيلوكويد tilakoids لكي يشتغل النظام· وبذلك سيُوصل الإلكترونات الناتجة إلى ( Stroma) بدفعها إلى مدار الغشاء وهناك يتم اختزالها إلىNADP+ جزئ مشحون بالطاقة العالية ويستقبل الإلكترون لـ PhotosystemI أثناء عملية التمثيل الضوئي.(غير أن هناك حاجة إلى التنسيق والتعاون الوثيقين في هذه المنطقة لأن الماء لا يتم تفتيته بسهولة· فالطاقة اللازمة لهذه العملية يتم الحصول عليها من الطاقة الشمسية التي تدخل إلى دورة العمل في نقطتين على طول الطريق· وتتعرض الإلكترونات الماء في هذه المرحلة إلى حركة الدفع من كلا النظامين الضوئيين وتنتقل من خط واحد لنظام نقل الإلكترون وتفقد جزءاً من الطاقة عقب كل عملية دفع· وهذه الطاقة المفقودة تستخدم لتغذية التمثيل الضوئي·النظام الضوئي 1 وتكوين NADPHيصطدم الفوتون بالنظام الضوئي -1 فيقوم برفع الإلكترون اليخضور P700 إلى أعلى مستوى من الطاقة· وهذا الإلكترون يُقبل من جانب NADPH لنظام حمل الإلكترون· وجزء من هذه الطاقة يستخدم لاختزال NADP+ الموجود في ''ستروما'' إلى NADPH. وفي هذه العملية يخرج NADP+ من النظام بقبول الإلكترونين ويأخذ أيوناً واحداً من الهيدروجين من الستروما· ( أنظر الأشكال الواردة في الصفحة 178 و الصفحة 179.( النظام الضوئي -2 و (النظام الضوئي - 1إن انحراف الإلكترون عن مداره ووصوله إلى مستقبله وغيره من العمليات الأخرى التي تعقب ذلك تؤمن الطاقة اللازمة للتمثيل الضوئي· ولكن تحقيق هذه العملية مرة واحدة لا يكفي وحده بل يجب أن يتحقق كل لحظة مراراً لاستمرار التمثيل الضوئي· وفي هذه الحالة تظهر مشكلة كبيرة· عندما يخرج الإلكترون الأول عن مداره يصبح مكانه شاغراً ولابد من وضع إلكترون جديد في هذا المكان ثم يجب اصطدام الفوتون القادم بهذا الإلكترون ثم التقاط الإلكترون الذي انطلق من مكانه عن طريق المستقبل، وكما أن هناك حاجة إلى إلكترون يستقبل الفوتون في كل مرة· وفي هذه المرحلة يوضع إلكترون جديد مكان الإلكترون الذي فقده P700 وينقل أيون الهيدروجين (H+) الذي يوجد في الستروما إلى داخل التيلاكويد· إن الفوتون عندما يصطدم مع إلكترون P680 في '' التمثيل الضوئي-2 '' يزيد من مستوى طاقته· وهذا الإلكترون ينتقل إلى نظام آخر لنقل الإلكترون ويأخذ مكان الإلكترون المفقود بالوصول إلى P700 في ''
موضوع: الهداية - نقض نظريةالتطور (31) 
الجمعة 19 يونيو 2009, 12:11
