Светозависимая реакция

См. также:Цикл Кальвина

В процессе фотосинтеза светозависимая реакция использует световую энергию солнца для расщепления воды (фотолиз), которая попала в растения. При расщеплении воды образуются кислород, водород и электроны. Эти электроны перемещаются по структурам в хлоропластах и путем хемиосмоса образуют АТФ.

Водород преобразуется в NADPH, который затем используется в светонезависимых реакциях. Кислород диффундирует из растения как отработанный продукт фотосинтеза. Все это происходит в грана-тилакоиде хлоропластов.

Светозависимая реакция фотосинтеза на тилакоидной мембранеZoom
Светозависимая реакция фотосинтеза на тилакоидной мембране

Движение электронов

  1. Свет попадает на хлоропласт, он поглощает свет и задерживает его.
  2. Хлорофилл направляет свет к реакционному центру.
  3. Электрон в реакционном центре возбуждается на более высокий энергетический уровень и принимается акцептором электронов. Этот электрон берется из расщепления воды: (H2O → 1/2O2 + 2H+ + 2e-)
  4. Электрон проходит по ряду переносчиков электронов. Он движется вниз по энергетическим уровням и теряет энергию. Эта энергия вызывает перекачку водорода из цитоплазмы хлорофилла в тилакоидные пространства внутри граны. Водород диффундирует и течет обратно в цитоплазму через белковые каналы. По мере того как водород диффундирует вниз по градиенту концентрации, из АДФ и неорганического фосфата образуется АТФ.
  5. В конечном итоге, электрон используется для восстановления NADP до NADPH вместе с водородом, полученным в результате фотолиза.

История

Колин Фланнери первым предложил идею о том, что фотосинтезу необходим свет, в 1779 году. Он признал, что необходим именно солнечный свет, падающий на растения, хотя Джозеф Пристли в 1772 году отметил производство кислорода без связи со светом. Корнелиус Ван Нил в 1931 году предложил, что фотосинтез - это случай общего механизма, когда фотон света используется для фоторазложения донора водорода, а водород используется для восстановления CO
2. Затем в 1939 году Робин Хилл показал, что изолированные хлоропласты производят кислород, но не восстанавливают CO
2 показывая, что световая и темновая реакции происходят в разных местах. Впоследствии это привело к открытию фотосистемы 1 и 2.

Похожие страницы


AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3