Madame Lelica

Az átfogó cél a fény-függő reakciók átalakítani fény energia, kémiai energia. Ezt a kémiai energiát a Calvin ciklus fogja felhasználni a cukormolekulák összeszerelésének táplálására.

a fényfüggő reakciók pigmentmolekulák és fotórendszernek nevezett fehérjék csoportosításával kezdődnek., A fotorendszerek léteznek a thylakoidok membránjaiban. A fényrendszerben lévő pigmentmolekula egyszerre elnyeli az egyik fotont, a fényenergia mennyiségét vagy “csomagját”.

a fényenergia fotonja addig halad, amíg el nem éri a pigmentmolekulát, például a klorofillt. A foton hatására a klorofillben lévő elektron “izgatott” lesz.”Az elektronnak adott energia ezután az egyik pigmentmolekulából a másikba halad, amíg el nem éri a klorofill egy pár molekuláját, amelyet a reakcióközpontnak neveznek., Ez az energia ezután gerjeszti az elektront a reakcióközpontban, ami azt okozza, hogy szabaddá válik, és átadódik az elsődleges elektron akceptornak. Ezért azt mondják, hogy a reakcióközpont “adományoz” egy elektront az elsődleges elektron akceptornak (1.ábra).

1.ábra. A fényenergiát egy klorofillmolekula szívja fel, a foton pedig egy út mentén halad át más klorofillmolekulákhoz. Az energia csúcspontja a reakcióközpontban található klorofill molekula., Az energia “izgatja” az egyik elektronját ahhoz, hogy elhagyja a molekulát, és átkerüljön egy közeli primer elektron akceptorra. A vízmolekula feloszlik egy elektron felszabadítására, amely az adományozott helyettesítéséhez szükséges. A víz hasadásából oxigén-és hidrogénionok is keletkeznek.

az elektron helyettesítésére a reakcióközpontban egy vízmolekula oszlik meg. Ez a felosztás egy elektront bocsát ki, ami oxigén (O2) és hidrogénionok (H+) képződését eredményezi a thylakoid térben., Technikailag egy vízmolekula minden törése felszabadít egy pár elektronot, ezért két adományozott elektront helyettesíthet.

az elektron cseréje lehetővé teszi, hogy a reakcióközpont reagáljon egy másik fotonra. A melléktermékként előállított oxigénmolekulák megtalálják az utat a környező környezethez. A hidrogénionok kritikus szerepet játszanak a fényfüggő reakciók fennmaradó részében.

ne feledje, hogy a fényfüggő reakciók célja a napenergia kémiai hordozókká történő átalakítása, amelyeket a Calvin ciklusban használnak., Az eukariótákban két fotorendszer létezik, az elsőt photosystem II-nek hívják, amelyet a felfedezés sorrendjének neveznek, nem pedig a függvény sorrendjének.

a foton becsapódása után a photosystem II átadja a szabad elektronot az elsőnek a thylakoid membrán belsejében lévő fehérjék sorozatában, az úgynevezett elektron transzport láncban. Ahogy az elektron áthalad ezen fehérjék mentén, az elektron energiája olyan membránszivattyúkat üzemel, amelyek aktívan mozgatják a hidrogénionokat a strómából a thylakoid térbe való koncentráció gradiensük ellen., Ez nagyon hasonló ahhoz a folyamathoz, amely a mitokondrionban fordul elő, amelyben egy elektron transzportlánc hidrogénionokat pumpál a mitokondriális strómából a belső membránon keresztül az intermembrán térbe, elektrokémiai gradienst hozva létre. Az energia felhasználása után az elektronot egy pigment molekula fogadja el a következő fotórendszerben, amelyet I. photosystem-nek hívnak (2.ábra).

2.ábra. A photosystem II-ből az izgatott elektron egy sor fehérje mentén halad., Ez az elektronszállító rendszer az elektronból származó energiát használja fel a hidrogénionok szivattyúzására a thylakoid belsejébe. A pigment molekula a photosystem I elfogadja az elektron.

energiahordozó generálása: ATP

a fényfüggő reakciókban a napfény által elnyelt energiát kétféle energiahordozó molekula tárolja: ATP és NADPH. Az energiát, amelyet ezek a molekulák hordoznak, olyan kötésben tárolják, amely egyetlen atomot tart a molekulához. Az ATP esetében foszfát atom, a NADPH esetében pedig hidrogénatom., A NADH-t tovább tárgyaljuk a sejtes légzéssel kapcsolatban, amely a mitokondrionban fordul elő, ahol energiát hordoz a citromsavciklusból az elektronszállítási láncba. Amikor ezek a molekulák energiát bocsátanak ki a Calvin-ciklusba, mindegyik atomot veszít, hogy az ADP és NADP + alacsonyabb energiájú molekulákká váljanak.

a hidrogénionok felhalmozódása a thylakoid térben elektrokémiai gradienst képez a protonok (H+) koncentrációjának különbsége és az általuk létrehozott membránon belüli töltés különbsége miatt., Ezt a potenciális energiát kémiai energiaként gyűjtik és tárolják az ATP-ben a kemiozmózis révén, a hidrogénionok mozgása az elektrokémiai gradiensükön keresztül az ATP-szintáz transzmembrán enzimen keresztül, csakúgy, mint a mitokondrionban.

a hidrogénionok áthaladhatnak a thylakoid membránon egy beágyazott fehérje komplexen, az ATP szintázon keresztül. Ugyanez a fehérje generálta az ATP-t az ADP-ből a mitokondrionban., A hidrogénion-áram által generált energia lehetővé teszi az ATP-szintáz számára, hogy egy harmadik foszfátot csatoljon az ADP-hez, amely egy ATP molekulát képez a fotofoszforilációnak nevezett folyamatban. A hidrogénionok ATP-szintázon keresztül történő áramlását chemiosmosisnak nevezik, mivel az ionok a magas vagy alacsony koncentrációjú területről félig áteresztő szerkezeten keresztül mozognak.

egy másik energiahordozó generálása: NADPH

a fényfüggő reakció fennmaradó funkciója a másik energiahordozó molekula, NADPH generálása., Amint az elektron az elektron szállítási láncból megérkezik az I. fotórendszerhez, újra feszültség alá kerül egy másik klorofill által rögzített fotonnal. Ennek az elektronnak az energiája a NADP+ és a hidrogénion (H+) NADPH képződését hajtja végre. Most, hogy a napenergiát energiahordozókban tárolják, cukormolekula készítésére használható.

javítsa ezt az oldalt