학습 결과
- 설명하리는 동안 광합성
전체목적의 광 의존 반응을 변환하는 것입니다 빛 에너지의 화학적 에너지이다. 이 화학 에너지는 당 분자의 조립에 연료를 공급하기 위해 캘빈주기에 의해 사용될 것입니다.
광 의존 반응은 광 시스템(photosystem)이라고 불리는 안료 분자와 단백질의 그룹화에서 시작됩니다., 포토 시스템은 틸라코이드의 막에 존재합니다. 광 시스템의 안료 분자는 한 번에 하나의 광자,빛 에너지의 양 또는”패킷”을 흡수합니다.
빛 에너지의 광자는 엽록소와 같은 안료 분자에 도달 할 때까지 이동합니다. 광자는 엽록소의 전자가”흥분하게 만든다.”주어진 에너지를 전자 그는 여행 중 하나에서 안료분자를 다른 도달할 때까지는 한 쌍의 엽록소라는 분자 반응 센터도 있습니다., 이 에너지는 반응 센터에 있는 전자를 자유롭게 끊고 1 차적인 전자 수락자에 전달되는 원인이 되는 그 때 여기합니다. 따라서 반응 센터는 1 차 전자 수용기에 전자를”기증”한다고합니다(그림 1).
그림 1. 빛 에너지는 엽록소 분자에 의해 흡수되고 광자는 경로를 따라 다른 엽록소 분자로 전달됩니다. 에너지는 반응 센터에서 발견되는 엽록소 분자에서 절정에 달합니다., 에너지는 분자를 떠나 근처의 1 차 전자 수용기로 전달 될만큼 충분히 전자 중 하나를”여기”시킵니다. 기증 된 것을 대체하기 위해 필요한 전자를 방출하기 위해 물 분자가 분열합니다. 산소 및 수소 이온은 또한 물 분열로부터 형성된다.
반응 중심에서 전자를 대체하기 위해 물 분자가 분열됩니다. 이 분할은 전자를 방출하고 틸라 코이드 공간에서 산소(O2)와 수소 이온(H+)의 형성을 초래합니다., 기술적으로,물 분자의 각 파괴는 한 쌍의 전자를 방출하므로 두 개의 기증 된 전자를 대체 할 수 있습니다.
전자의 치환은 반응 중심이 다른 광자에 반응 할 수있게한다. 부산물로 생성 된 산소 분자는 주변 환경으로가는 길을 찾습니다. 수소 이온은 빛에 의존하는 반응의 나머지 부분에서 중요한 역할을합니다.
빛에 의존하는 반응의 목적은 태양 에너지를 캘빈주기에 사용될 화학 운반체로 변환하는 것임을 명심하십시오., 진핵 생물에는 두 개의 광 시스템이 존재하며,첫 번째는 광 시스템 II 라고 불리며,이는 기능의 순서가 아닌 발견의 순서로 명명됩니다.
후 광자 안타,광계 II 전송의 자유전자하는 시리즈의 첫 번째 단백질 내에 thylakoid 라는 막의 전자 전송 chain. 전자 전달을 따라 이러한 단백질로부터 에너지를 전자료 막 펌프는 적극적으로 이 수소이온의 농도를 기울에서 기질로 thylakoid 공간입니다., 이것은 아주 유사한 과정에서 발생하는 mitochondrion 에서는 전자 수송 체인 펌프 수소이온에서 미토콘드리아 기질에서 내부 막으로 intermembrane 공간을 생성,전기 그라데이션. 에너지가 사용 된 후,전자는 photosystem I(그림 2)라고 불리는 다음 photosystem 의 안료 분자에 의해 받아 들여집니다.
그림 2. Photosystem II 에서 여기 된 전자는 일련의 단백질을 따라 이동합니다., 이 전자 수송 시스템은 전자의 에너지를 사용하여 수소 이온을 틸라코이드 내부로 펌핑합니다. 포토 시스템의 안료 분자 나는 전자를 받아 들인다.
를 생성하는 에너지사:ATP
에서리,에너지를 흡수해 햇빛에 저장하여 두 가지 유형의 에너지 운반대는 분자:ATP 및 NADPH. 이 분자들이 운반하는 에너지는 분자에 단일 원자를 보유하는 결합에 저장됩니다. ATP 의 경우 인산염 원자이고 NADPH 의 경우 수소 원자입니다., NADH 는 구연산 사이클에서 전자 수송 사슬로 에너지를 전달하는 미토콘드리아에서 발생하는 세포 호흡과 관련하여 더 논의 될 것이다. 이 분자들이 캘빈주기로 에너지를 방출 할 때,그들은 각각 저에너지 분자 ADP 와 NADP+가되기 위해 원자를 잃는다.
축적되어 수소이온에서 thylakoid 공간을 형성하는 전기 그라데이션의 차이 때문에서 집중력의 양성자(H+)과의 차이를 담당에서 막는 그들이 만듭니다., 이러한 잠재적 에너지 수확 및 저장으로 화학적 에너지에서 ATP 을 통해 chemiosmosis,운동의 수소이온 그들의 전기 그라데이션을 통해 transmembrane 효소 ATP synthase,에서와 마찬가지로 mitochondrion.
수소 이온은 ATP synthase 라고 불리는 내장 단백질 복합체를 통해 틸라코이드 막을 통과 할 수 있습니다. 이 같은 단백질은 미토콘드리아에서 ADP 로부터 ATP 를 생성했습니다., 수소 이온 스트림에 의해 생성 된 에너지는 ATP 합성 효소가 광 인산화라고 불리는 과정에서 ATP 의 분자를 형성하는 adp 에 제 3 인산염을 부착 할 수있게한다. 의 흐름 수소이온을 통해 ATP synthase 라고 chemiosmosis 기 때문에,이온의 이동의 지역에서 높은 낮은 농도를 통해 반투과성 구조입니다.
생성하는 다른 에너지 캐리어:NADPH
남아있는 빛의 기능을 의존 반응을 생성하는 다른 에너지 캐리어 분자,NADPH., 전자 수송 사슬의 전자가 photosystem I 에 도착함에 따라 엽록소에 의해 포획 된 다른 광자로 다시 에너지를 공급받습니다. 이 전자의 에너지는 NADP+와 수소 이온(H+)에서 NADPH 의 형성을 유도합니다. 이제 태양 에너지가 에너지 운반체에 저장되므로 설탕 분자를 만드는데 사용될 수 있습니다.
에서 요약:리의 광합성
의 첫 번째 부분에서는 광합성,빛 의존 반응분자 재료로부터 에너지를 흡수 햇빛이 있습니다. 가장 흔하고 풍부한 색소는 엽록소 a 입니다., 광자는 광합성을 시작하기 위해 photosystem II 를 친다. 에너지는 수소 이온을 틸라 코이드 공간으로 펌핑하는 전자 수송 체인을 통해 이동합니다. 이것은 전기 화학적 구배를 형성합니다. 이온 교류를 통해 ATP synthase 에서 thylakoid 공간으로 기질이라는 프로세스에 chemiosmosis 하는 형태의 분자 ATP 사용되는 형성을 위한 설탕의 분자의 두 번째 단계에서 광합성에. Photosystem I 은 두 번째 광자를 흡수하여 Calvin cycle 반응을위한 또 다른 에너지 운반체 인 NADPH 분자를 형성합니다.,
연습 문제
설명하는 통로의 에너지는 빛에 의존하는 반응이다.