ملخص الدرس / الثالثة ثانوي/علوم الطبيعة و الحياة/آليات تحويل الطاقة الضوئية الى طاقة كامنة/تفاعـــــلات المرحلـــــة كيمـــو ضوئيـــة

المرحلة الكيموضوئية

مقر ا : الكييس (التيلاكويد)

 متطلباتها (شروط حدوثها) :

اليخضور( الأنظمة الضوئيةPSI و PSII )

السلسلة التركيبية الضوئية ( سلسلة نواقل ال é )                              

إنزيم ال ATP سنتتاز ( الكرية المذنبة )                   مكان تواجد و :غشاء الكييس

الضوء .

الماء .

مستقبل الإلكترونات في حالة مؤكسدة (+NADP)

  ADP + Pi                                              مكان تواجد و:الحشوة

       

                                                     

شروط عمل التيلاكويد

إن شروط عمل التيلاكويد (المرحلة الكيموضوئية)  هي : - توفر الإضاءة    - توفر مستقبل الإلكترونات   - توفر الADP وPi. إضافة للماء.

- إظهار أ همية الإضاءة ومستقبل الإلكترونات في عمل التيلاكويد :

تجربة : نحظر معلق من التيلاكويدات ونعرضه تارة للضوء وتارة للظلام، في غياب وفي وجود مستقبل اصطناعي للاكترونات .نختار المستقبل فيروسيانور البوتاسيوم حيث نحقن كمية( 1.0مل) ثم( 1.0مل) الذي يكون لونه بني محمر في ا لحالة المؤكسدة، ويتحول لونه إ الأخضر عندما يستقبل الكترونات (حالة مرجعة) .

ملاحظة:  في التجربة استعمل ا مستقبل اصط اعي، ولكن في الصانعة ا ضراء يوجد مستقبل طبيعي.

تحليل نتائج المنحنى:

عند وضع معلق التيلاكوئيدات في الظلام نلاحظ عدم انطلاق 2O وبقاء تركيز ثابتا

عند تعريض معلق التيلاكوئيدات للضوء وفي غياب مستقبل الالكترونات الاصط اعي نلاحظ كذلك عدم انطلاق 2O وبقاء تركيز ثابتا

عند تعريض معلق التيلاكوئيدات للضوء وعند إضافة مستقبل الالكترونات الاصطناعي نلاحظ انطلاق 2O بحيث كلما ازدادت كمية مستقبل الالكترونات المضافة ازدادت كمية 2O الم طلقة

عند وضع معلق التيلاكوئيدات في الظلام من جديد نلاحظ توقف انطلاق 2Oنوع تفاعل المستقبل في هذه الحالة و تفاعل إرجاع ونعلل ذلك بتغير لون مستقبل الالكترونات الاصط اعي فيروسيانور البوتاسيوم( من بني محمر (حالة مؤكسدة+++Fe) إلى أخضر (حالة مرجعة++Fe)

لاحظ الشكل 1

إظهار أهمية الADP و Pi في عمل التيلاكويد:  
-تجربة:  ضر معلق من التيلاكويدات وي على مستقبل الإلكترونات ، نعرضه للضوء في غياب ووجود الADP و Pi 

لاحظ الشكل 2

من خلال المنحنيين نلاحظ أنهما متشابهين تماما بحيث: 

في الظلام من ز1 إ ز0 نلاحظ عدم انطلاق 2O وعدم تركيب ATP

في الضوء من ز0 إ ز0 نلاحظ انطلاق 2O وتركيب ATP بنسب ضعيفة

في الضوء من ز0 إ ز أي عند إضافة ADP و Pi نلاحظ انطلاق 2O وتركيب ATP بنسب كبيرة في الوسط

في الظلام أي بعد ز0 نلاحظ توقف انطلاق 2O وتركيب ATP فيبقى تركيزهما ثابتا 

النتيجة : نستنتج أن للـ ADP و Pi تأثير فز لانطلاق 2O (أي تأثير فز للتركيب الضوئي)

تأثير ألوان الطيف على عمل التيلاكويد: 

- من خلال الم ح نلاحظ أن الموجات الأكثر فعالية في عملية التركيب الضوئي ي المحصورة بين 400 و 500 نانو متر و هي : البنفسجي ، النيلي والأزرق من جهة والمحصورة بين 650 و 700 نانو متر و ي الأحمر من جهة أخرى

ج2- المقارنة بين المنحنيين : نلاحظ أن الم ح يين (منحنى طيف النشاط ومنحنى طيف الامتصاص) متماثلين ومتطابقين

-النتيجة : نستنتج أن الأطياف الأكثر فعالية في عملية التركيب الضوئي هي الأطياف الأكثر امتصاصا من طرف اليخضور

لاحظ الشكل 3 

 

آلية عمل التيلاكويد

إظهار مصدر الأكسجين المنطلق في عملية التركيب الضوئي:

تجربة روبن :  (Ruben ( 1941

الوسط الأول : يعرض معلق أشنة خضراء بشدة إ الضوء في وجود كل منCO2  وماء ذو أكسجين مشع (H2O18) يلاحظ أن الأكسجين المنطلق من النظير المشع 18O

الوسط الثاني : في نفس الشروط التجريبية السابقة يزود الوسط بغاز ثاني أكسيد الكربون أكسجينه من النظير المشع 218CO و ماء ذو أكسجين عادي (H2O16) يلاحظ أن الأكسجين الم طلق عادي أي غير مشع. 

نتائج المحصل عليها موضحة في الوثيقة اسفله:  

الأكسجين الم طلق

الجزيئة ا املة للإشعاع

الوسط

غير مشع

 CO*2

الأول

مشع

 H2O*

الثاني

 

مصدر الأكسجين المحرر من قبل الأش يات خلال المرحلة الكيميوضوئية و الماء H2O وليس 2CO ، حيث دث ليل الماء بفضل الطاقة الضوئية كما تبي ه المعادلة الآتية :


                                           H2O                  ½ O2 + 2 H+ + 2 é

فيزيائيا : إن الأكسجين جزيء يحرر جزيئة من الشكل( 2O) يجب موازنة المعادلة الكيميائية و ذا بضرب طرفي المعادلة في العدد 2 لتصبح المعادلة التحلل الماء كالتالي: 

H2O                  (  ½ O2 + 2 H+ + 2 é)  × 2

v مصدر الإلكترونات لإرجاع المستقبل الإلكترونات )شوارد الحديد:(

     التفاعل 1: (تفاعل الأكسدة )           2H2O                  O2 + 4 H+ + 4é       

التفاعل 2 : (تفاعل الإرجاع)                          ++4Fe+++ + 4é                  4 Fe                                         

-المعادلة الإجمالية:                   24Fe+++ + 2H2O                 4Fe++  + 4 H+  + O

النظام الضوئي و آلية عمله

الملخص النظام الضوئي و آلية عمله

النظام الضوئي:  و معقد بروتي يتكون من نوعين من الأصبغة لواقط للفوتونات (أصبغة وائية) ، مركز تفاعلي ، معقد إنزيمي (OCE)

1-أصبغة وائية : تتكون من المئات من أصبغة اليخضور ' أ ' و اليخضور' ب '،و العشرات من أصبغة أشباه الجزرين.  

وظيفتها : إمتصاص الطاقة الضوئية ونقلها دون إنتقال الإلكترونات إلى أصبغة مركز التفاعل،ويرمز لها ب P1,P2,P3….Pn أصبغة مركز التفاعل : تتكون من جزيئتين اليخضور ' أ ' ، يرمز لهما بالرمز :

 P700                             في النظام الضوئيPSI  ،

P680                                            في النظام الضوئي. PSП 

وظيفتها : يحدث على مستواها تفاعل أكسدة جزيئ اليخضور' أ 'حيث تفقد إلكترونات عالية الطاقة.و هذا و سبب التسمية.

تأثير الضوء على اليخضور

الملخص تأثير الضوء على اليخضور

تجربة التفلور( الإستشعاع) : نضع محلول اليخضور الخام في إناء زجاجي روطي ونعرضه زمة ضوئية بيضاء في غرفة مظلمة فيظهر لول اليخضور الخام بلون أحمر. 

التفسير : في غياب الضوء تكون جزيئة اليخضور في حالة إستقرار ، و عند سقوط الضوء على جزيئات اليخضور ي تقل إلكترونها من المدار الأصلي ذو المستوى الطاقوي المنخفض إلى المدار الموا ذو المستوى الطاقوي المرتفع نتيجة لإكتسابه الطاقة الضوئية(فوتونات ضوئية) فتصبح جزيئة اليخضور في حالة تهيج(نشاط . )وعند العودة إ مدار الأصلي يتم تحرير الطاقة المكتسبة  على شكل اشعاع أحمر أو تفلور بسبب عدم وجود مستقبل للإلكترونات في هذه التجربة ي لذلك يظهر اليخضور الخام في هذه التجربة باللون الأحمر.

نتيجة : تمتص جزيئات اليخضور الطاقة الضوئية فتتهيج حيث ت تقل من حالة الإستقرار إلى حالة تهيج( نشاط).

الشكل 1

التفسير الفيزيائي للطاقة المكتسبة من طرف فوتونات الضوء:   

يحتل الإلكترون عادة مستوي طاقة الحالة القاعدية . و هي على سبيل المثال في النموذج المبين الحالة n= 1 حيث لا يمكن لطاقة الإلكترون أن تقل عنها . وقد ترتفع طاقة الإلكترون عن طريق الإثارة من الخارج واكتسابه طاقة ترفعه إلى الغلاف n=2 . وتسمي تلك الحالة حالة إثارة و هي تعني أن الإلكترون مثار وبالتالي أن الذرة في حالة إثارة . فيبقى الإلكترون في حالة الإثارة فترة زمنية قصيرة حيث يفضل الإلكترون الرجوع إلى مدار الأصلي ح تستقر الذرة . 

ويستطيع إجراء ذلك عن طريق اصدار الطاقة ال اكتسبها من قبل والتي رفعته من مدار n=1 إلى الغلاف n=2 . أي أن فوتون الضوء الذي يطلقه الإلكترون عند عودته إلى المدار n=1 تكون الفرق بين الطاقة الكمومية للغلاف 2و الطاقة الكمومية للغلاف 1 . بالتالي تكون طاقة الفوتون المنطلق ي الأخرى كمومية ،أي محددة بفرق طاقة المدارين . ويظهر ذلك في الشكل أعلا حيث ي طلق من الذرة فوتون أو شعاع ضوئي له تردد محدد

الشكل 2

ألية عمل الأنظمة الضوئية: 

يتم إنتقال الطاقة من الأصبغة الهوائية دون إنتقال الإلكترونات (لاتفقد) ح تصل الطاقة الى زوج اليخضور في مركز التفاعل أين تتم أكسدته و تحرير إلكترون غني بالطاقة 

الشكل 3

الفوتون : و تعبير كمي للطاقة الضوئية وتتناسب هذه الكمية عكسا مع طول موجة الضوء.

الشكل 4

الإشكالية الأولى: 

ما هو مصدر الألكترونات التي تعوض الالكترونات المتحررة من ال ظام الضوئي  (PSП) ؟

-  إن مصدر الإلكترونات ال تعوض الإلكترونات المتحررة من أكسدة النظام الضوئي  (PSП)  و الماء عن طريق ظا رة التحلل الضوئي للماء وفق المعادلة التالية:

H2O                 ½ O2 + 2 H+ + 2 é

2 P*680                2 P+680 + 2 é

2 P+680 + 2 é                        2 P680

فيزيائيا : إن الأكسجين جزيء يحرر جزيئة من الشكل( 2O) يجب موازنة المعادلة الكيميائية و ذا بضرب طرفي المعادلة في العدد 2 لتصبح المعادلة التحلل الماء كالتالي: 

(H2O                                 ½ O2 + 2 H+ + 2 é) × 2

2H2                                O2 + 4 H+ + 4 é   

الإشكالية الثانية:

ما و المعقد المسؤول على تحليل جزيئة الماء و تحرير جزيئة الأكسجين ؟

 المعقد المسؤول على التحليل الضوئي للماء و معقد انزيمي لتوليد الأكسجين   OEC "oxygen evolving complexe" 

الإشكالية الثالثة: 

- فيزيائيا يتم تحرير جزيئة واحدة من الأكسجين و هذا بأكسدة جزيئتين من الماء ويرافق ذلك تحرير اربعة الكترونات. ومن المعلوم أن اليخضور P680   المتواجد في مركز التفاعل لا تحرر الا إلكترونا واحدا . فعند تحرير 4 إلكترونات من أكسدة الماء فان إلكترون واحد كاف لإرجاع اليخضور P680 عند أكسدته فما و مصير 3 إلكتر ونات المتبقية ؟

المعقد OEC يستقبل الإلكترونات الأربعة الناتجة عن تحلل جزيئتين من الماء ثم يمررها تدريجيا الى المركز التفاعلي اثر اكسدته  وفق المعادلة

الإشكالية الرابعة:  بما أن فوتون واحد يؤدي الى تحريض النظام الضوئي للأكسدة . و أن الإنزيم عندما يحلل الماء تفظ ب 4 إلكترونات فكم مرة يتأكسد النظام الضوئي ليقوم الإنزيم بتحليل الماء مرة أخرى ؟ (ما و عدد المرات ال يتأكسد فيها النظام الضوئي لعمل الإنزيم ليحرر جزيئة أكسجين؟)

ب أن يتأكسد ال ظام الضوئي( 4 مرات ) و هذا يستلزم 4 فوتونات . حيث ع دما يتأكسد النظام الضوئي 4 مرات يستنفذ مخزون الإنزيم من عدد  الإلكترونات التي إحتفظ بها ليعيد دورة أخرى في أكسدة الماء. 

لتوضيح ذلك نستعرض التجارب التي قام بها( joliot et Kok)

المادة التجريبية

معلق من الطحالب ا ضراء

الطريقة التجريبية:  

يعرض المعلق ا إضاءة متقطعة (ومضات) عالية الشدة ولفترات قصيرة

إستعمال إلكترود يعمل على تسجيل غاز الأكسجين المنطلق

الشروط التجريبية :

تمكن شدة الإضاءة من إضاءة كل الأنضمة الضوئية (PSП المركز التفاعلي)

مدة الإضاءة (الومضة )قصيرة جدا من رتبة 100ms.لذا فإن النظام الضوئي لا يحفز الا مرة واحدة .وبفوتون ضوئي واحد.

س1- ما هي النتائج التي تبينها الوثيقة 3؟

ج1-النتائج : إنتاج دوري لغاز ث ائي الأوكسجين من ذروة (شوكة)بعد الومضة الثالثة. تتالي الذروات بعد كل أربع ومضات مع تناقص شدة الظا هرة مع مرور الزمن. 

الإستنتاج:  تحرير الـ O2  يتطلب 4 ومضات . اي كل نظام ضوئي يطلق جزيئة O2   مقابل 4 فوتونات ضوئية

- حلقة أكسدة الماء (دورة كوك)

- حلقة أكسدة الماء التي  يتدخل فيها المعقد المحفز لإنتاج ال OEC) O2 ) الموجودة على مستوى PSII . علما ان :  

إن المعقد( OEC) يمر ب5 مراحل سميت بالحالات S ويرمز لها ب Sn  حيث n = 1 ←  0 هي الحالات S ال يمر بها الإنزيم ، في الظلام يكون ذا المعقد في ا الة 0S(الأكثر إرجاعا) أو 1S حيث الحالة الأكثر إستقرارا هي 1S بإعتبار ا أكثر أكسدة من 0S بمعنى  أن 1S فقد إلكترون مقارنة ب0 S

استغلال الشكل( أ)  : شرح الحالات التي يمر بها المعقد OEC الذي يرمز له بـ S : توجد 0 حالات للمعقد S :  

الحالة  S4 يكون اكثر اكسدة يحمل 4 شحن موجبة فيكتسب  دفعة واحدة 4 الكترونات نا تجة عن اكسدة جزيئتين من الماء.كما يكتسب +2 H فقط (البوتونين المتبقيين يتم تراكمهم داخل تجويف التيلاكويد).ليتحول الى الحالة S0 .و يرافق ذلك انتاج جزيئة من الـ O2 وفق المعادلة التالية: 

 2H2O                    O2 + 4H++ 4é

 S4++++ +4é + 2H+                              S0 +2H+

يتحول الإنزيم(OEC) من الحالة S0 الى الحالة S1 بتحرير الكترون واحد و بروتون . ثم يتحول من الحالة S1 الى الحالة S2 بتحرير الكترون واحد  فقط ،  يتحول من الى الحالة S2 الى الحالة S3 بتحرير الكترون واحد و بروتون . ثم يتحول من  الحالة S3 الى الحالة S4 بتحرير الكترون واحد فقط ، و بذبك يسترجع حالته الأكثر اكسدة ليعيد الكرة من جديد

استغلال الشكل( ب) الذي يوضح دورة (كوك) : عند التقاط  P680 لطاقة الفوتون الضوئي  يتهيج فيتاكسد فاقدا الكترونا محملا بالطاقة. 

يرجع +P680 باكتسابه الكترون من اكسدة Tyr .

التيروزين برجع بالكترون الناتج عن اكسدة S1 الذي ي تقل الى الحالة S2  . 

تفسير النتائج: 

-يؤكسد المعقد الإنزيمي( OEC)الذي و من مكونات PSПجزيئين من الماء( 2H2O)مصدر 4é

-يستقبل هذا المعقد الإلكترونات الأربعة دفعة واحدة في تقل من الحالة الأكثر أكسدة +++4S الى  الحالة الأكثر إرجاعا 0S

-يمر المعقد الإنزيمي من ااى الحالة 0S الى الحالة ++++4S كمايلي: 

  • يمتص 680Pطاقة الفوتون الضوئي فيصبح غير مستقر (يتهيج) ، ثم يتأكسد (تهيج 680P ثم تأكسد 680+P)
  • يتخلى المعقد بعد ذلك عن إلكتروناته إلكترونا بعد الأخر بالتتالي .

حالة كيميائية( ++++4S1+.S2++.S3+++.S)  لأربع جزيئات من 680+P المؤكسدة هي الأخرى الواحدة تلوى الأخرى بعد إمتصاص طاقة الفوتون الضوئي فترجع (حالة الإستقرار ). فيعاد تجديد أربع جزيئات من 680P  والتي يمكنها أن تتهيج من جديد.

المعادلات الكيميائية: 

P*680                     P+680 +  é                      

P+680 +  é                     P680                                                           

     S0                                S1+ +  é   +  H+    

    S1+                                 S2++ + é

        S2++                S3+++ + é + 2 H+

 S3++                   S4++++  + é

إرجاع الإنزيم من الحالة الأكثر أكسدة إلى الحالة أكثر إرجاع بتحليل جزيئتين من الماء و تحرير جزيئة واحدة من الأكسجين.

2H2                  O2 + 4H++ 4é

 S4++++ +4é + 2H+                              S0 +2H+   

نتيجة:

بينت تجارب (جوليو و كوك) ان انتاج جزيئة  2O تتطلب تدخل المعقد OEC "oxygen evolving complexe الذي يكتسب الإلكترونات الأربعة دفعة واحدة الناتجة من تحلل جزيئتين من الماء. حيث يمرر الإنزيم الإلكترونات المكتسبة تدريجيا  الى  المركز التفاعلي حيث كلما يتأكسد النظام الضوئي يزود الانزيم بإلكترون الناتج من تحول( OEC)من حالة اقل اكسدة الى حالة اكثر اكسدة  .و يتطلب نفاذ مخزون الإنزيم من الإلكترونات أي تحوله الى الحالة أكثر أكسدة تحرير 4 إلكترونات ولا يتحقق ذا الا  بتهيج و اكسدة 4 جزيئات من P680  بفضل 4 فوتونات ضوئية . 

تسلسل تفاعلات المرحلة الكيموضوئية

الملخص تسلسل تفاعلات المرحلة الكيموضوئية

أ- مصير الإلكترونات المتحررة: 

مصير إلكترونات الماء:  إن إنزيم( OEC) يقوم بتحليل الماء ليحرر من ذلك إلكترونين لتعويض الإلكترونات المفقودة من 680P وفق المعادلة: 

H2O                                 ½ O2 + 2 H+ + 2 é   

2 P*680                                2 P+680 + 2 é         

6802 P+680 + 2 é                        2 P ب( ألية انتقال في السلسلة التركيبية الضوئية: 

 مصير إلكترونات PSII :

الإلكترونات الناتجة من PSII تنتقل عبر سلسلة من نواقل الإلكترونات لتستقبل من طرف أصبغة مركز التفاعل (700PSІ(P حتى يتمكن هذا النظام الضوئي من تحرير الإلكترونات من جديد وفق المعادلة: 

2 P*680                                2 P+680 + 2 é        

                                              عبر سلسلة من النواقل

2 P+700 + 2 é                           2 P700                                   

مصير إلكترونات PSІ  :

الإلكترونات الناتجة من PSІ تنتقل عبر سلسلة من نواقل الإلكترونات  لتستقبل من طرف مستقبل الإلكترونات( +NADP) حسب التفاعل: 

2 P*680                                2 P+680 + 2 é        

                                       عبر سلسلة من النواقل

 NADP+ + 2é + 2H+                       NADPH+H+     

ب- ألية انتقال في السلسلة التركيبية الضوئية: 

السلسلة التركيبية الضوئية هي سلسلة نواقل الإلكترونات ذات طبيعة بروتينية ، تتواجد ضمن غشاء الكييس ، متزايدة كمون الأكسدة والإرجاع

تتتقل الإلكترونات تلقائيا من ناقل ذو كمون أكسدة وإرجاع منخفض إلى ناقل ذو كمون أكسدة وإرجاع مرتفع.

توضح المعادلات ألية إنتقال الإلكترونات في السلسلة التركيبية الضوئية :

2P*680                         2P680   + 2é

                                                T1+2é+2H+                        T1H                                                    

T1H2                           T1+ 2é + 2H+

                                               2T2+3  + 2é                          2T2+2 

                                                              2T2+2                                2T2+3  + 2é 

                                                    2T3+3+ 2é                       2T3+2     

2T3+2                      2T3+3+ 2é

                                                   2P+700 + 2é                       2P700                             

2P*700                       2P+700  + 2é

                                                     2T0+3 + 2é                       2T1+2 + 2é      

2T1+2                        2T1+3+ 2é

                                                       2T2+3+ 2é                       2T2+2

2T2+2                            2T2+3+ 2é

                                                                              NADP+ + 2é + 2H+                        NADPH+H+         

لاحظ الشكل 1 

تعريف

النواقل الإلكترونية

عبارة عن مركب عضوي و و الوحيد من بين نواقل السلسلة التركيبية الضوئية الذي ليس من طبيعة بروتينية .

T2  و الناقل  PSII و هو ناقل متحرك داخل الغشاء بين

 T1= Plastoquinone (PQ)

بروتين كبير  يحتوي مجموع هيم تحتوي على حديد

 T2=complexe Cytochrome  b6f (Cytb6f)

  Cytb6f و PSIبروتين صغير سطحي محب للماء يتواجد من جهة التجويف الداخلي يتحرك بين

 T3=Plastocyanine (PC)

  FNR و PSI بروتين صغير سطحي يتواجد في الجهة الحشوة و تحتوي على ذرات الحديد ،ناقل متحرك بين  

 T1' = Ferrodoxine (Fd)

 (هذا الناقل سطحي من جهة الحشوة مع جزء صغير ضمني (نصف ضمني  

T2' =Ferrodoxin NADP  Reductase (FNR)

ملاحظة:  

خلال إنتقال الإلكترونات في السلسلة التركيبية الضوئية تتخلى(تفقد )كمية من الطاقة وال ستغل في ضخ بروتونات +H من الحشوة إلى تجويف الكييس. 

 لاحظ الشكل 2

مصير البروتونات المتراكمة

الملخص مصير البروتونات المتراكمة

-تركيب ال ATP خلال المرحلة الكيموضوئية(الفسفرة الضوئية) حيث عند سقوط الضوء على النظامين الضوئيين PSI و PSII تتأكسد جزيئات اليخضور(أ) في مركز التفاعل حي تفقد إلكترونات عالية الطاقة. 

تنتقل الإلكترونات عبر نواقل السلسلة التركيبية الضوئية ررة طاقة يستغلها الناقل 1 Tفي النقل الفعال لبروتونات+ H من الحشوة إلى تجويف الكييس. 

-تتراكم بروتونات+ Hال تم إدخالها بواسطة الناقل 1 Tوتلك الناتجة أيضا  عن التحلل الضوئي للماء في تجويف الكييس، مما يؤدي إلى تشكل فرق( تدرج )في تركيز بروتونات+ H بين تجويف الكييس والحشوة حيث يصبح ويف الكييس أكثر تركيزا من الحشوة. 

غشاء الكييس غير نفوذ لبروتونات + Hوبالتالي لا تنفذ إلى الحشوة إلا عبر الكرية المذنبة ،حيث يؤدي ميز بروتونات+ H بسرعة  عبر الكرية المذنبة من الوسط الأكثر تركيز( تجويف الكييس )إلى الوسط الأقل تركيز( الحشوة )إلى تنشيط إنزيم ال ATP سنتتاز فيقوم بفسفرة ال ADP في وجود Pi إلى ATP .

وفق المعادلة التالية: 

 ADP + Pi                                ATP + H2O

                     إنزيم     ATPsynthase    

لاحظ الشكل 1

شروط تركيب ال ATP خلال المرحلة الكيموضوئية :

* ADP + Pi

* انزيم الATP synthases (الكرية المذنبة)

* تدرج في تركيز البروتونات بين الحشوة و ويف التيلاكويد ( تجويف التيلاكويد تركيز كبير من البروتونات والحشوة تركيز منخفض من البروتونات)

* سلامة غشاء التيلاكويد

مفهوم النظرية الأسموزية الكيميائية (التناضح الكيميائي):

نظرية تم افتراضها من قبل البيوكيميائي البريطاني بيتر متشيل (1920-1992)  لشرح تكون ATP في سلسلة نقل الإلكترونات حيث بالتزامن مع نقل الإلكترون يتم إنتاج جزيء ال ATP بعملية تسمى الأسموزية الكيميائية ,و هي عملية يتم فيها إنتاج ATPنتيجة انتقال الإلكترونات ولا تقتصر أهمية عملية تحلل جزيء الماء على توفير الإلكترونات اللازمة لبدء سلسلة نقل الإلكترون فقط ,بل توفر أيضا البروتونات+ H الضرورية لتنشيط عملية بناء جزيءATP  خلال الأسموزية الكيميائية . وتتراكم البروتونات + Hالتي تحررت خلال عملية نقل الالكترون على الجانب الداخلي للتيلاكويد. وبسبب التركيز العالي من البروتونات + Hفي تجويف التيلاكويد وانخفاض تركيزها في الحشوة , تنتقل البروتونات + Hحسب تدرج التركيز  من تجويف التيلاكويد الى الحشوة عبر الكريات المذنبة  (ATP synthases) فيتم فسفرة ال ADP و Pi الى ATP.

نواتج المرحلة الكيموضوئية

تحرير جزيئة أوكسجين( O2)

إرجاع مستقبل الإلكترونات( +NADPH +H)

إنتاج ATP

نواتج المرحلة الكيموضوئية

الملخص نواتج المرحلة الكيموضوئية

الأكسدة الضوئية للماء: في التركيب الضوئي يتم إستغلال 12 جزيئة ماء لتكون معادلة التحلل الضوئي للماء كالتالي: 

12H2O           24H+ + 24é + 6O2

إرجاع مستقبل الإلكترونات:  المستقبل الإلكترون الواحد لإرجاعه يستلزم 2 إلكترونات وبما أنه تم تحرير 24 إلكترون فإن عدد المستقبلات ال تم إرجاعها هي  12 مستقبل وتوضحا المعادلة التالية :

12NADP+ + 24 H+ + 24é    12NADPH+H+                       

الفسفرة  الضوئية لل ADP في وجود Pi (تركيب ال ATP )

18ADP + 18 Pi                             18ATP                             

المعادلة العامة للمرحلة الكيموضوئية:

                        12H2O                       24H+ + 24é + 6O2

12NADP+ + 24 H+ + 24é                    12NADPH+H+       

                          18ADP + 18 Pi  18ATP     

                                                                                                   

                                                       ضوء

12H2O + 12NADP+ + 18 ( ADP + Pi )    6O2 + 12 NADPH+H+ + 18ATP     

                                                     يخضور                                  

لاحظ الشكل المرفق