Madame Lelica

det overordnede formål med de lysafhængige reaktioner er at omdanne lysenergi til kemisk energi. Denne kemiske energi vil blive brugt af Calvin-cyklussen til brændstof til samling af sukkermolekyler.

de lysafhængige reaktioner begynder i en gruppering af pigmentmolekyler og proteiner kaldet et fotosystem., Fotosystemer findes i membranerne af thylakoider. Et pigmentmolekyle i fotosystemet absorberer en foton, en mængde eller “pakke” lysenergi ad gangen.

en foton af lysenergi bevæger sig, indtil den når et pigmentmolekyle, såsom klorofyl. Fotonen får en elektron i klorofylen til at blive ” ophidset.”Energien, der gives til elektronen, bevæger sig derefter fra et pigmentmolekyle til et andet, indtil det når et par klorofyll, et molekyle kaldet reaktionscentret., Denne energi ophidser derefter en elektron i reaktionscentret, hvilket får den til at bryde fri og overføres til den primære elektronacceptor. Reaktionscentret siges derfor at” donere ” en elektron til den primære elektronacceptor (Figur 1).

Figur 1. Lysenergi absorberes af et klorofylmolekyle, og fotonen ledes langs en vej til andre klorofylmolekyler. Energien kulminerer i et molekyle af klorofyl, der findes i reaktionscentret., Energien” ophidser ” en af dens elektroner nok til at forlade molekylet og overføres til en nærliggende primær elektronacceptor. Et molekyle vand splitter for at frigive en elektron, som er nødvendig for at erstatte den donerede. O .ygen-og hydrogenioner dannes også ved opdeling af vand.

for at erstatte elektronen i reaktionscentret opdeles et molekyle vand. Denne opdeling frigiver en elektron og resulterer i dannelse af ilt (O2) og hydrogenioner (h+) i thylakoidrummet., Teknisk set frigiver hver brud på et vandmolekyle et par elektroner og kan derfor erstatte to donerede elektroner.udskiftningen af elektronen gør det muligt for reaktionscentret at reagere på en anden foton. Iltmolekylerne produceret som biprodukter finder vej til det omgivende miljø. Hydrogenionerne spiller kritiske roller i resten af de lysafhængige reaktioner.

Husk, at formålet med de lysafhængige reaktioner er at omdanne solenergi til kemiske bærere, der vil blive brugt i Calvin-cyklussen., I eukaryoter findes to fotosystemer, den første kaldes photosystem II, som er opkaldt efter rækkefølgen af dens opdagelse snarere end for funktionens rækkefølge.når fotonet rammer, overfører photosystem II den frie elektron til den første i en række proteiner inde i thylakoidmembranen kaldet elektrontransportkæden. Når elektronen passerer langs disse proteiner, energi fra elektronbrændstofmembranpumper, der aktivt bevæger hydrogenioner mod deres koncentrationsgradient fra stroma ind i thylakoidrummet., Dette er ganske analogt med den proces, der forekommer i mitokondrionen, hvor en elektrontransportkæde pumper hydrogenioner fra det mitokondrielle stroma over den indre membran og ind i intermembranrummet, hvilket skaber en elektrokemisk gradient. Når energien er brugt, accepteres elektronen af et pigmentmolekyle i det næste fotosystem, der kaldes fotosystem I (figur 2).

Figur 2. Fra photosystem II bevæger den ophidsede elektron sig langs en række proteiner., Dette elektrontransportsystem bruger energien fra elektronen til at pumpe hydrogenioner ind i det indre af thylakoid. Et pigmentmolekyle i photosystem jeg accepterer elektronen.

generering af en energibærer: ATP

i de lysafhængige reaktioner opbevares energi absorberet af sollys af to typer energibærermolekyler: ATP og NADPH. Den energi, som disse molekyler bærer, opbevares i en binding, der holder et enkelt atom til molekylet. For ATP er det et phosphatatom, og for NADPH er det et hydrogenatom., NADH vil blive diskuteret yderligere i forhold til cellulær respiration, der forekommer i mitokondrionen, hvor den bærer energi fra citronsyrecyklussen til elektrontransportkæden. Når disse molekyler frigiver energi i Calvin-cyklussen, mister de hver især atomer for at blive de lavere energimolekyler ADP og NADP+.

opbygningen af hydrogenioner i thylakoidrummet danner en elektrokemisk gradient på grund af forskellen i koncentrationen af protoner (h+) og forskellen i ladningen over membranen, som de skaber., Denne potentielle energi høstes og opbevares som kemisk energi i ATP gennem kemiosmose, bevægelsen af hydrogenioner ned ad deres elektrokemiske gradient gennem transmembranen .ymet ATP-syntase, ligesom i mitokondrionen.

hydrogenionerne får lov til at passere gennem thylakoidmembranen gennem et indlejret proteinkompleks kaldet ATP-syntase. Det samme protein genererede ATP fra ADP i mitokondrionen., Den energi, der genereres af hydrogenionstrømmen, tillader ATP-syntase at vedhæfte et tredje phosphat til ADP, som danner et molekyle af ATP i en proces kaldet fotophosphorylering. Strømmen af hydrogenioner gennem ATP-syntase kaldes kemiosmose, fordi ionerne bevæger sig fra et område med høj til lav koncentration gennem en semipermeabel struktur.

generering af en anden energibærer: NADPH

den resterende funktion af den lysafhængige reaktion er at generere det andet energibærermolekyle, NADPH., Da elektronen fra elektrontransportkæden ankommer til photosystem I, aktiveres den igen med en anden foton fanget af klorofyl. Energien fra denne elektron driver dannelsen af NADPH fra NADP + og en hydrogenion (h+). Nu hvor solenergien opbevares i energibærere, kan den bruges til at fremstille et sukkermolekyle.

bidrage!

forbedre denne sidelær mere