Reakcja fotochemiczna
Zobacz także:Cykl Calvina
W fotosyntezie reakcja zależna od światła wykorzystuje energię słoneczną do rozszczepienia wody (fotoliza), która została pobrana przez rośliny. Woda, po rozszczepieniu, tworzy tlen, wodór i elektrony. Elektrony te przemieszczają się przez struktury w chloroplastach i poprzez chemiosmozę tworzą ATP.
Wodór jest przekształcany w NADPH, który jest następnie wykorzystywany w reakcjach niezależnych od światła. Tlen dyfunduje poza roślinę jako produkt odpadowy fotosyntezy. Wszystko to dzieje się w grani tylakoidu chloroplastów.
Zależna od światła reakcja fotosyntezy w błonie tylakoidalnej
Ruch elektronów
- Światło uderza w chloroplast, który pochłania światło i zatrzymuje je.
- Chlorofil kieruje światło do centrum reakcji.
- Elektron w centrum reakcji jest wzbudzany do wyższego poziomu energetycznego i jest odbierany przez akceptor elektronów. Ten elektron pochodzi z rozszczepienia wody: (H2O → 1/2O2 + 2H+ + 2e-)
- Elektron jest przekazywany wzdłuż serii nośników elektronowych. Przesuwa się on w dół poziomów energetycznych i traci energię. Energia ta powoduje pompowanie wodoru z cytoplazmy chlorofilu do przestrzeni tylakoidalnych wewnątrz grana. Wodór dyfunduje i przepływa z powrotem do cytoplazmy przez kanały białkowe. Podczas dyfuzji wodoru w dół gradientu stężeń, ATP jest wytwarzany z ADP i fosforanu nieorganicznego.
- Ostatecznie elektron ten zostaje wykorzystany do redukcji NADP do NADPH wraz z wodorem pochodzącym z fotolizy.
Historia
Colin Flannery jako pierwszy zaproponował w 1779 roku pomysł, że fotosynteza potrzebuje światła. Uznał on, że światło słoneczne padające na rośliny jest niezbędne, chociaż Joseph Priestly zauważył produkcję tlenu bez związku ze światłem w 1772 roku. Cornelius Van Niel zaproponował w 1931 roku, że fotosynteza jest przypadkiem ogólnego mechanizmu, w którym foton światła jest używany do fotorozkładu donora wodoru, a wodór jest używany do redukcji CO
2. Następnie w 1939 r. Robin Hill wykazał, że izolowane chloroplasty produkują tlen, ale nie redukują CO
2, pokazując, że reakcje zachodzące w świetle i w ciemności zachodzą w różnych miejscach. Doprowadziło to później do odkrycia fotosystemu 1 i 2.
Powiązane strony
