Madame Lelica

celková účelem reakce závislé na světle je převést světelnou energii na chemickou energii. Tato chemická energie bude použita kalvinovým cyklem k palivo pro montáž molekul cukru.

reakce závislé na světle začínají ve skupině pigmentových molekul a proteinů nazývaných fotosystém., Fotosystémy existují v membránách tylakoidů. Molekula pigmentu ve fotosystému absorbuje jeden foton, množství nebo „paket“ světelné energie najednou.

foton světelné energie cestuje, dokud nedosáhne pigmentové molekuly, jako je chlorofyl. Foton způsobuje, že elektron v chlorofylu se „vzrušuje“.“Energie daná elektronu pak putuje z jedné molekuly pigmentu do druhé, dokud nedosáhne dvojice chlorofylu a molekul nazývaných reakční centrum., Tato energie pak vzrušuje elektron v reakčním centru, což způsobuje, že se uvolní a předá primárnímu akceptoru elektronů. Reakční centrum se proto říká, že“ daruje “ elektron primárnímu akceptoru elektronů (Obrázek 1).

Obrázek 1. Světelná energie je absorbována molekulou chlorofylu a foton prochází cestou k jiným molekulám chlorofylu. Energie vrcholí molekulou chlorofylu nalezeného v reakčním centru., Energie“ vzrušuje “ jeden z jeho elektronů natolik, aby opustil molekulu a byl přenesen do blízkého primárního akceptoru elektronů. Molekula vody se rozdělí, aby uvolnila elektron,který je potřebný k nahrazení darovaného. Kyslíkové a vodíkové ionty jsou také tvořeny štěpením vody.

pro nahrazení elektronu v reakčním centru se rozdělí molekula vody. Toto rozdělení uvolňuje elektron a vede k tvorbě kyslíku (O2) a vodíkových iontů (H+) v thylakoidním prostoru., Technicky každé rozbití molekuly vody uvolňuje pár elektronů, a proto může nahradit dva darované elektrony.

výměna elektronu umožňuje reakčnímu centru reagovat na jiný foton. Molekuly kyslíku produkované jako vedlejší produkty nacházejí cestu do okolního prostředí. Vodíkové ionty hrají rozhodující roli ve zbytku reakcí závislých na světle.

mějte na paměti, že účelem reakcí závislých na světle je přeměnit sluneční energii na chemické nosiče, které budou použity v Calvinově cyklu., V eukaryotách existují dva fotosystémy, první se nazývá photosystem II, který je pojmenován spíše pro pořadí jeho objevu než pro pořadí funkce.

Po foton zasáhne, fotosystému II převody volný elektron na první z řady proteinů uvnitř thylakoidu membrána tzv. elektronového transportního řetězce. Jako elektron prochází podél těchto proteinů, energie z elektronu paliv membránových čerpadel, které se aktivně pohybují vodíkové ionty proti jejich koncentračnímu gradientu ze stroma do prostor thylakoidu., To je zcela analogický k procesu, který se vyskytuje v mitochondrií, v nichž elektron transportního řetězce čerpadla vodíkové ionty z mitochondriální stromatu přes vnitřní membránu do mezimembránového prostoru, vytváří elektrochemický gradient. Po použití energie je elektron přijat pigmentovou molekulou v dalším fotosystému, který se nazývá fotosystém I (Obrázek 2).

Obrázek 2. Z fotosystému II se excitovaný elektron pohybuje po řadě proteinů., Tento elektronový transportní systém využívá energii z elektronu k čerpání vodíkových iontů do vnitřku thylakoidu. Molekula pigmentu ve fotosystému i přijímá elektron.

generování nosiče energie: ATP

v reakcích závislých na světle je energie absorbovaná slunečním světlem uložena dvěma typy molekul nosiče energie: ATP a NADPH. Energie, kterou tyto molekuly nesou, je uložena v vazbě, která drží jediný atom k molekule. Pro ATP je to fosfátový atom a pro NADPH je to atom vodíku., NADH bude dále diskutován ve vztahu k buněčnému dýchání, ke kterému dochází v mitochondrionu, kde přenáší energii z cyklu kyseliny citronové do transportního řetězce elektronů. Když tyto molekuly uvolňují energii do Calvinova cyklu, každý z nich ztrácí atomy, aby se staly molekulami s nižší energií ADP a NADP+.

nahromadění vodíkových iontů v thylakoidu prostor tvoří elektrochemický gradient, protože rozdíl v koncentraci protonů (H+) a rozdíl v nabíjení přes membránu, které vytvářejí., Tato potenciální energie je sklizené a uloženy jako chemická energie v ATP prostřednictvím chemiosmózy, pohyb vodíkových iontů po jejich elektrochemickém gradientu přes transmembránový enzym ATP-syntáza, stejně jako mitochondrie.

vodíkové ionty mohou procházet tylakoidní membránou prostřednictvím vestavěného proteinového komplexu zvaného ATP syntáza. Stejný protein generovaný ATP z ADP v mitochondriích., Energie generovaná proudem vodíkových iontů umožňuje ATP syntáze připojit třetí fosfát k ADP, který tvoří molekulu ATP v procesu zvaném fotofosforylace. Tok vodíkových iontů přes ATP syntázu, se nazývá chemiosmózy, protože ionty pohybovat z oblasti vysoké k nízké koncentraci přes polopropustnou struktury.

generování dalšího nosiče energie: NADPH

zbývající funkcí reakce závislé na světle je generování další molekuly nosiče energie, NADPH., Když elektron z elektronového transportního řetězce dorazí na fotosystém I, je znovu napájen jiným fotonem zachyceným chlorofylem. Energie z tohoto elektronu řídí tvorbu NADPH z NADP+ a vodíkového iontu (H+). Nyní, když je sluneční energie uložena v nosičích energie, může být použita k vytvoření molekuly cukru.

Přispějte!

Vylepšete tuto stránku více