Madame Lelica

El propósito general de las reacciones dependientes de la luz es convertir la energía de la luz en energía química. Esta energía química será utilizada por el ciclo de Calvin para alimentar el ensamblaje de moléculas de azúcar.

Las reacciones dependientes de la luz comienzan en una agrupación de moléculas de pigmento y proteínas llamadas fotosistemas., Los fotosistemas existen en las membranas de tilacoides. Una molécula de pigmento en el fotosistema absorbe un fotón, una cantidad o «paquete» de energía de luz, a la vez.

un fotón de energía lumínica viaja hasta alcanzar una molécula de pigmento, como la clorofila. El fotón hace que un electrón en la clorofila se «excite».»La energía dada al electrón luego viaja de una molécula de pigmento a otra hasta que alcanza un par de moléculas de clorofila a llamadas centro de reacción., Esta energía excita un electrón en el Centro de reacción causando que se libere y pase al aceptor de electrones primario. Por lo tanto, se dice que el Centro de reacción «dona» un electrón al aceptor de electrones primario (Figura 1).

la Figura 1. La energía de la luz es absorbida por una molécula de clorofila y el fotón se pasa a lo largo de una vía a otras moléculas de clorofila. La energía culmina en una molécula de clorofila que se encuentra en el Centro de reacción., La energía «excita» a uno de sus electrones lo suficiente como para salir de la molécula y ser transferido a un receptor de electrones primario cercano. Una molécula de agua se divide para liberar un electrón, que es necesario para reemplazar el donado. El oxígeno y los iones de hidrógeno también se forman a partir de la división del agua.

para reemplazar el electrón en el Centro de reacción, se divide una molécula de agua. Esta división libera un electrón y da lugar a la formación de oxígeno (O2) e iones de hidrógeno (H+) en el espacio tilacoide., Técnicamente, cada ruptura de una molécula de agua libera un par de electrones, y por lo tanto puede reemplazar dos electrones donados.

La sustitución del electrón permite que el Centro de reacción responda a otro fotón. Las moléculas de oxígeno producidas como subproductos encuentran su camino hacia el entorno circundante. Los iones de hidrógeno juegan un papel crítico en el resto de las reacciones dependientes de la luz.

tenga en cuenta que el propósito de las reacciones dependientes de la luz es convertir la energía solar en portadores químicos que se utilizarán en el ciclo de Calvin., En eucariotas, existen dos fotosistemas, el primero se llama fotosistema II, que se nombra por el orden de su descubrimiento en lugar del orden de la función.

después de que el fotón golpea, el fotosistema II transfiere el electrón libre a la primera de una serie de proteínas dentro de la membrana tilacoide llamada cadena de transporte de electrones. A medida que el electrón pasa a lo largo de estas proteínas, la energía del electrón alimenta las bombas de membrana que mueven activamente los iones de hidrógeno contra su gradiente de concentración desde el estroma hacia el espacio tilacoide., Esto es muy análogo al proceso que ocurre en la mitocondria en el que una cadena de transporte de electrones bombea iones de hidrógeno desde el estroma mitocondrial a través de la membrana interna y en el espacio intermembrana, creando un gradiente electroquímico. Después de que se utiliza la energía, el electrón es aceptado por una molécula de pigmento en el siguiente fotosistema, que se llama fotosistema I (Figura 2).

la Figura 2. A partir del fotosistema II, el electrón excitado viaja a lo largo de una serie de proteínas., Este sistema de transporte de electrones utiliza la energía del electrón para bombear iones de hidrógeno en el interior del tilacoide. Una molécula de pigmento en el fotosistema I acepta el electrón.

generando un portador de energía: ATP

en las reacciones dependientes de la luz, la energía absorbida por la luz solar es almacenada por dos tipos de moléculas portadoras de energía: ATP y NADPH. La energía que llevan estas moléculas se almacena en un enlace que mantiene un solo átomo a la molécula. Para el ATP, es un átomo de fosfato, y para el NADPH, es un átomo de hidrógeno., NADH se discutirá más en relación con la respiración celular, que se produce en la mitocondria, donde lleva la energía del ciclo del ácido cítrico a la cadena de transporte de electrones. Cuando estas moléculas liberan energía en el ciclo de Calvin, cada una pierde Átomos para convertirse en las moléculas de menor energía ADP y NADP+.

la acumulación de iones de hidrógeno en el espacio tilacoide forma un gradiente electroquímico debido a la diferencia en la concentración de protones (H+) y la diferencia en la carga a través de la membrana que crean., Esta energía potencial es recolectada y almacenada como energía química en ATP a través de la quimiosmosis, el movimiento de iones de hidrógeno por su gradiente electroquímico a través de la enzima transmembrana ATP sintasa, al igual que en la mitocondria.

Se permite que los iones de hidrógeno pasen a través de la membrana tilacoide a través de un complejo proteico integrado llamado ATP sintasa. Esta misma proteína genera ATP a partir de ADP en la mitocondria., La energía generada por la corriente de iones de hidrógeno permite a la ATP sintasa unir un tercer fosfato al ADP, que forma una molécula de ATP en un proceso llamado fotofosforilación. El flujo de iones de hidrógeno a través de la ATP sintasa se llama quimiosmosis, porque los iones se mueven desde un área de alta a baja concentración a través de una estructura semipermeable.

generando otro portador de energía: NADPH

la función restante de la reacción dependiente de la luz es generar la otra molécula portadora de energía, NADPH., A medida que el electrón de la cadena de transporte de electrones llega al fotosistema I, se vuelve a energizar con otro fotón capturado por la clorofila. La energía de este electrón impulsa la formación de NADPH a partir de NADP+ y un ion hidrógeno (H+). Ahora que la energía solar se almacena en portadores de energía, se puede utilizar para hacer una molécula de azúcar.

Contribuir!

mejorar esta pagaprender más