osaamistavoitteet
- Kuvata valo-riippuvainen reaktioita, jotka tapahtuvat fotosynteesin aikana
yleinen tarkoitus valo-riippuvainen reaktioita on muuntaa valon energiaa kemialliseksi energiaksi. Calvinin kiertokulku käyttää tätä kemiallista energiaa sokerimolekyylien kokoamiseen.
valosta riippuvaiset reaktiot alkavat värimolekyylien ja proteiinien ryhmittelyssä, jota kutsutaan valojärjestelmäksi., Fotosysteemejä on tylakoidien kalvoissa. Valojärjestelmässä oleva pigmenttimolekyyli imee kerrallaan yhden fotonin, määrän tai ”paketin” valoa energiaa.
valoenergian fotoni kulkee, kunnes se saavuttaa pigmenttimolekyylin, kuten klorofyllin. Fotoni saa klorofyllissä olevan elektronin ” innostumaan.”Energia antaa electron sitten kulkee yksi pigmentin molekyylin toiseen, kunnes se saavuttaa pari a-klorofylli molekyylejä kutsutaan reaktio center., Tämä energia sitten innostaa elektronin reaktiokeskuksessa aiheuttaen sen murtumisen vapaaksi ja siirtyy ensisijainen elektroni hyväksyjä. Reaktiokeskuksen sanotaan siis ”lahjoittavan” elektronin primaarielektronin vastaanottajalle (Kuva 1).
Kuva 1. Valoenergia imeytyy klorofylli-molekyylin ja fotoni on läpäissyt reittiä pitkin muihin klorofylli molekyylejä. Energia kulminoituu reaktiokeskuksesta löytyvään klorofyllimolekyyliin., Energia – ”innostaa” yksi sen elektroneista tarpeeksi jättää molekyylin ja siirretään läheiseen ensisijainen elektronin vastaanottajan. Vesimolekyyli halkeaa vapauttaakseen elektronin, jota tarvitaan luovutetun tilalle. Veden pilkkomisesta muodostuu myös happi-ja vetyioneja.
reaktiokeskuksessa olevan elektronin tilalle halkeaa vesimolekyyli. Tämä jakaminen vapauttaa elektronin ja johtaa muodostumista hapen (O2) ja vetyioneja (H+) kun thylakoid tilaa., Teknisesti jokainen vesimolekyylin rikkoutuminen vapauttaa elektroniparin ja voi siten korvata kaksi luovutettua elektronia.
elektronin korvaaminen mahdollistaa reaktiokeskuksen reagoimisen toiseen fotoniin. Sivutuotteina syntyvät happimolekyylit löytävät tiensä ympäröivään ympäristöön. Vetyioneilla on ratkaiseva rooli valosta riippuvaisten reaktioiden loppuosassa.
Pidä mielessä, että tarkoituksena valo-riippuvainen reaktioita on muuntaa aurinkoenergian osaksi kemikaalisäiliöalukset, että käytetään Calvinin sykli., Vuonna eukaryooteissa, kaksi photosystems olemassa, ensimmäinen on nimeltään photosystem II, joka on nimetty, jotta sen löytö pikemminkin kuin tilaus toiminnon.
Kun fotoni osuu, photosystem II siirrot vapaan elektronin ensimmäinen sarjassa proteiineja sisällä thylakoid kalvo nimeltään elektroninsiirtoketju. Kun elektroni kulkee pitkin näitä proteiineja, energiaa elektronin polttoaineiden kalvo pumput, että aktiivisesti liikkuvat vety-ioneja vastaan pitoisuus kaltevuus alkaen stroomaan osaksi thylakoid tilaa., Tämä on varsin analoginen prosessi, joka tapahtuu mitochondrion jossa elektronin kuljetusketjun pumput vety-ioneja mitokondrion stroomaan koko sisempi kalvo ja osaksi intermembrane tilaa, luoda sähkökemiallinen gradientti. Kun energiaa käytetään, elektroni on hyväksytty pigmentin molekyylin ensi photosystem, joka on nimeltään photosystem I (Kuva 2).
Kuva 2. Photosystem II: sta innostunut elektroni kulkee pitkin proteiinisarjaa., Tämä elektroninkuljetusjärjestelmä käyttää elektronin energiaa pumpatakseen vetyioneja tylakoidin sisäosiin. Pigmenttimolekyyli fotosysteemissä hyväksyn elektronin.
Tuottaa Energian Kantaja: ATP
valo-riippuvainen reaktiot, energia imeytyy auringonvalo on tallennettu kahdenlaisia energia-kantaja-ainemolekyylien: ATP ja NADPH. Näiden molekyylien kantama energia varastoituu sidokseen,joka pitää yhden atomin molekyyliin. ATP: lle se on fosfaattiatomi ja NADPH: lle vetyatomi., NADH: keskustellaan edelleen suhteessa soluhengitykseen, joka esiintyy mitochondrion, missä se kuljettaa energiaa sitruunahappo sykli elektroninsiirtoketju. Kun nämä molekyylit vapauttavat energiaa Calvinin kiertokulkuun, ne kumpikin menettävät atomeja muuttuakseen alaenergisiksi molekyyleiksi ADP ja NADP+.
kertyminen vety-ioneja thylakoid tilaa muodostaa sähkökemiallisen gradientin, koska ero pitoisuus protonien (H+) ja ero vastaa yli kalvo, joka ne luo., Tämä potentiaalienergia on korjattu ja varastoitu, kuten kemiallisen energian ATP: n kautta chemiosmosis, liikkeen vetyioneja alas heidän sähkökemiallisen gradientin kautta, jotka toimivat entsyymi ATP synthase, aivan kuten mitochondrion.
vetyionien annetaan kulkea tylakoidikalvon läpi sulautetun proteiinikompleksin, ATP-syntaasin, kautta. Tämä sama proteiini tuotti ATP: tä mitokondriossa olevasta ADP: stä., Energia tuotetaan vety-ioni-stream avulla ATP nopaliinisyntaasin liittää kolmannen fosfaatti ADP, joka muodostaa molekyylin ATP prosessi nimeltä photophosphorylation. Vetyionien virtausta ATP-syntaasin läpi kutsutaan kemiosmoosiksi, koska ionit liikkuvat korkean ja matalan pitoisuuden alueelta puoliläpäisevän rakenteen kautta.
Tuottaa Toisen Energian Kantaja: NADPH
jäljellä olevan toiminta-valo-riippuvainen reaktio on tuottaa muiden energia-operaattorin molekyyli, NADPH., Kuten elektronin päässä elektroninsiirtoketju saapuu photosystem I, se on uutta energiaa, toinen fotoni vangiksi klorofylli. Tämän elektronin energia ohjaa NADPH: n muodostumista NADP+: sta ja vetyionia (H+). Nyt kun aurinkoenergia varastoidaan energiantuottajiin, siitä voidaan valmistaa sokerimolekyyli.
Yhteenveto: Valo-Riippuvainen Reaktioita Fotosynteesi
ensimmäinen osa fotosynteesi, valo-riippuvainen reaktio, pigmentti molekyylit absorboivat energiaa auringonvalosta. Yleisin ja runsaspigmentti on klorofylli a., Fotoni iskee photosystem II: een käynnistääkseen fotosynteesin. Energia kulkee elektroninkuljetusketjun kautta, joka pumppaa vetyioneja tylakoidiavaruuteen. Tämä muodostaa sähkökemiallisen gradientin. Ionien virtaus läpi ATP nopaliinisyntaasin alkaen thylakoid tilaa stroomaan prosessi nimeltä chemiosmosis muodostaa molekyylien ATP, joita käytetään muodostumista sokeria molekyylejä toisessa vaiheessa fotosynteesi. Photosystem I imee toisen fotonin, joka johtaa muodostumista NADPH-molekyyli, toinen energiaa harjoittaja Calvin cycle reaktioita.,
Käytännössä Kysymys
Kuvaile reitti energia-valo-riippuvainen reaktioita.
Kokeile
Edistää!
Improve this pageLearn More