Madame Lelica

ogólnym celem reakcji światłozależnych jest przekształcenie energii światła w energię chemiczną. Ta energia chemiczna będzie wykorzystywana przez cykl Calvina do napędzania montażu cząsteczek cukru.

reakcje zależne od światła zaczynają się w grupie cząsteczek pigmentu i białek zwanych fotosystemem., Fotosystemy występują w błonach tylakoidów. Cząsteczka pigmentu w fotosystemie pochłania jeden Foton, ilość lub „pakiet” energii światła, na raz.

Foton o energii świetlnej przemieszcza się, aż dotrze do cząsteczki pigmentu, takiej jak chlorofil. Foton powoduje, że elektron w chlorofilu staje się „wzbudzony”.”Energia dana elektronowi następnie przemieszcza się z jednej cząsteczki pigmentu do drugiej, aż dotrze do pary cząsteczek chlorofilu A zwanych centrum reakcji., Energia ta następnie wzbudza elektron w centrum reakcji, powodując jego uwolnienie i przekazanie do głównego akceptora elektronów. W związku z tym mówi się, że centrum reakcji „oddaje” elektron do głównego akceptora elektronów (Rysunek 1).

Rysunek 1. Energia światła jest absorbowana przez cząsteczkę chlorofilu, A foton jest przekazywany drogą do innych cząsteczek chlorofilu. Energia kulminuje w cząsteczce chlorofilu znalezionej w centrum reakcji., Energia „wzbudza” jeden ze swoich elektronów na tyle, aby opuścić cząsteczkę i zostać przeniesiona do pobliskiego głównego akceptora elektronów. Cząsteczka wody rozdziela się, aby uwolnić elektron, który jest potrzebny do zastąpienia tego podarowanego. Jony tlenu i wodoru powstają również z rozszczepienia wody.

aby zastąpić elektron w centrum reakcji, cząsteczka wody jest podzielona. Ten podział uwalnia elektron i powoduje powstawanie jonów tlenu (O2) i wodoru (H+) w przestrzeni tylakoidów., Technicznie każde złamanie cząsteczki wody uwalnia parę elektronów, a zatem może zastąpić dwa oddane elektrony.

zastąpienie elektronu pozwala ośrodkowi reakcji reagować na inny Foton. Cząsteczki tlenu wytwarzane jako produkty uboczne trafiają do otaczającego środowiska. Jony wodorowe odgrywają kluczową rolę w pozostałych reakcjach zależnych od światła.

należy pamiętać, że celem reakcji światłozależnych jest przekształcenie energii słonecznej w nośniki chemiczne, które będą wykorzystywane w cyklu Calvina., U eukariotów istnieją dwa fotosystemy, pierwszy nazywa się fotosystemem II, który jest nazwany dla kolejności jego odkrycia, a nie dla kolejności funkcji.

Po uderzeniu fotonu fotosystem II przenosi wolny elektron do pierwszego z serii białek wewnątrz błony tylakoidowej zwanej łańcuchem transportu elektronów. Gdy elektron przechodzi wzdłuż tych białek, energia z elektronów napędza pompy membranowe, które aktywnie przemieszczają jony wodorowe względem ich gradientu stężenia z stromy do przestrzeni tylakoidów., Jest to dość analogiczne do procesu zachodzącego w mitochondriach, w którym łańcuch transportu elektronów pompuje jony wodorowe ze stromy mitochondrialnej przez błonę wewnętrzną i do przestrzeni międzycząsteczkowej, tworząc gradient elektrochemiczny. Po zużyciu energii elektron jest akceptowany przez cząsteczkę pigmentu w następnym fotosystemie, który nazywa się fotosystemem I (ryc. 2).

Rysunek 2. Z fotosystemu II wzbudzony elektron przemieszcza się wzdłuż szeregu białek., Ten system transportu elektronów wykorzystuje energię z elektronu do pompowania jonów wodorowych do wnętrza tylakoidu. Cząsteczka pigmentu w fotosystemie I przyjmuje elektron.

generowanie nośnika energii: ATP

w reakcjach zależnych od światła, energia pochłonięta przez światło słoneczne jest magazynowana przez dwa rodzaje cząsteczek nośników energii: ATP i NADPH. Energia, którą przenoszą te cząsteczki, jest przechowywana w wiązaniu, które posiada pojedynczy atom do cząsteczki. Dla ATP jest to atom fosforanu, a dla NADPH-atom wodoru., NADH zostanie omówiony dalej w odniesieniu do oddychania komórkowego, które występuje w mitochondriach, gdzie przenosi energię z cyklu kwasu cytrynowego do łańcucha transportu elektronów. Kiedy cząsteczki te uwalniają energię do cyklu Calvina, każda z nich traci Atomy, stając się cząsteczkami o niższej energii ADP i NADP+.

nagromadzenie jonów wodorowych w przestrzeni tylakoidowej tworzy gradient elektrochemiczny ze względu na różnicę w stężeniu protonów (H+) i różnicę ładunku w błonie, którą tworzą., Ta energia potencjalna jest zbierana i magazynowana jako energia chemiczna w ATP poprzez chemiosmozę, ruch jonów wodorowych w dół ich gradientu elektrochemicznego przez syntazę enzymu transmembranowego ATP, podobnie jak w mitochondriach.

jony wodorowe mogą przenikać przez błonę tylakoidową przez osadzony kompleks białkowy zwany syntazą ATP. To samo białko wytwarzało ATP z ADP w mitochondriach., Energia generowana przez strumień jonów wodorowych umożliwia syntazie ATP przyłączenie trzeciego fosforanu do ADP, który tworzy cząsteczkę ATP w procesie zwanym fotofosforylacją. Przepływ jonów wodorowych przez syntazę ATP nazywa się chemiosmozą, ponieważ jony przemieszczają się z obszaru wysokiego do niskiego stężenia przez strukturę półprzepuszczalną.

generowanie innego nośnika energii: NADPH

pozostałą funkcją reakcji zależnej od światła jest generowanie drugiej cząsteczki nośnika energii, NADPH., Gdy elektron z łańcucha transportu elektronów dociera do fotosystemu I, jest on ponownie zasilany innym fotonem przechwyconym przez chlorofil. Energia tego elektronu napędza formowanie NADPH z NADP+ i jonu wodorowego (H+). Teraz, gdy energia słoneczna jest przechowywana w nośnikach energii, można ją wykorzystać do wytworzenia cząsteczki cukru.

Contribute!

popraw tę stronę więcej