9.4 : النظام الضوئي II

نظره عامه

النظام الضوئى II هو مركب متعدد البروتينات مضمن داخل غشاء الثايلاكويد حيث يحصد الطاقة الضوئية. تنقل جزيئات الكلوروفيل الطاقة إلى زوج معين من جزيئات الكلوروفيل a في مركز تفاعل النظام الضوئي II. هنا ، تفقد جزيئات الكلوروفيل a إلكتروناً (أكسدة) ، وتنقله إلى متقبل إلكترون أولي. تمر الإلكترونات المتبرع بها عبر سلسلة نقل الإلكترون إلى النظام الضوئي I. يؤدي تقسيم جزيء الماء إلى إطلاق ذرة أكسجين واحدة وبروتونين (H⁺)وإلكترونين. تحل الإلكترونات محل الإلكترونات المتبرع بها لجزيئي الكلوروفيل a في مركز التفاعل. تتفاعل ذرة الأكسجين على الفور مع ذرة أكسجين أخرى ، مما ينتج O₂ يتم إطلاقه في الغلاف الجوي. تتراكم البروتونات وتخلق تدرج تركيز عبر غشاء الثايلاكويد الذي يحرك تخليق أدينوسين ثلاثي الفوسفات في عملية تسمى التناضح الكيميائي.

حصاد الضوء في النظام الضوئي (II).

يحصد مركب النظام الضوئي II متعدد البروتينات الفوتونات وينقل الطاقة من خلال أصباغه المرتبطة بالكلوروفيل a و b والكاروتينات. تتمتع الكاروتينات بوظيفة وقائية لأنها تساعد في تبديد الكمية الهائلة من الطاقة التي يمكن أن تلحق الضرر بأنسجة النبات.

تنتقل الطاقة من جزيء كلوروفيل إلى جزيء كلوروفيل حتى تصل إلى زوج من جزيئات الكلوروفيل a المتخصصة في منطقة تسمى مركز التفاعل. يُعرف مركز التفاعل أيضاً باسم P680 لأنه يمتص الضوء بطول موجة ٦٨٠ نانومتر. الطاقة قوية بما يكفي لكسر إلكترون من جزيء الكلوروفيل (الأكسدة). ينتقل الإلكترون الحر إلى جزيء متقبل إلكترون أولي ، في عملية تسمى تأثير ضوئي. يتم استبدال إلكترون الكلوروفيل a في مركز التفاعل بواحد من إلكترونين يتم إطلاقهما في انقسام جزيء الماء.

تدرج البروتون و توليد أدينوسين ثلاثي الفوسفات

يولد انقسام الماء في النظام الضوئي II أيضا ذرة أكسجين تتحد مع ذرة أكسجين ثانية. و O₂ الناتج يهرب الى الغلاف الجوي. كما أن التفاعل ينتج اثنين من البروتونات (H⁺) يتراكمان ويخلقان تدرج تركيز لتشغيل قناة بروتينية متخصصة شبه منفذة تسمى سينثيز أدينوسين ثلاثي الفوسفات. تسمى عملية انتقال البروتونات من تركيز عالٍ في الثايلاكويد ، عبر القناة إلى منطقة تركيز أقل في السدى ، بالتناضح الكيميائي. يخلق التناضح الكيميائي طاقة تسمح لـ سينثيز أدينوسين ثلاثي الفوسفات بربط مجموعة فوسفات ثالثة بأدينوسين ثنائي الفوسفات لتشكيل جزيء الطاقة أدينوسين ثلاثي الفوسفات.