Hvordan behandles lysenergi i reaktionen af fotosyntesen?

1. Optagelse af lysenergi:

* fotosystemer: Fotosyntesen forekommer i chloroplaster, specifikt inden for strukturer kaldet thylakoider. Thylakoidmembraner indeholder klynger af pigmenter kaldet PhotoSystems (PhotoSystem I og Photosystem II).

* chlorophyll: Det primære pigment i fotosystemer er chlorophyll. Chlorophyll absorberer lysenergi, primært i de røde og blå bølgelængder, og reflekterer grønt lys (hvilket er grunden til, at planter vises grønne).

* excitation: Når lys rammer chlorophyll, begejstrer det elektroner inden for pigmentmolekylet og hæver dem til et højere energiniveau.

2. Elektrontransportkæde:

* Fotosystem II: De ophidsede elektroner fra chlorophyll ledes langs en række elektronbærere i thylakoidmembranen. Dette kaldes elektrontransportkæden.

* vandopdeling: Når elektroner bevæger sig, opdeles vandmolekyler, og frigiver elektroner (for at erstatte dem, der er mistet fra chlorophyll), protoner (H+) og ilt (O2) som et biprodukt.

* protongradient: Bevægelsen af elektroner på tværs af membranpumperne protoner (H+) ind i thylakoid -lumen, hvilket skaber en koncentrationsgradient.

3. ATP -produktion:

* kemiosmosis: Protongradienten driver ATP -syntase, et enzym indlejret i thylakoidmembranen. Dette enzym bruger den potentielle energi, der er gemt i gradienten til at syntetisere ATP (adenosintriphosphat), cellernes primære energi valuta.

4. NADPH -produktion:

* fotosystem I: Efter at have passeret gennem fotosystem II, overføres elektroner til PhotoSystem I. Her genindføres de igen af lys og overføres derefter til et molekyle kaldet NADP+ (nicotinamid adenin dinucleotidphosphat).

* NADPH -dannelse: NADP+ accepterer elektronerne og en proton (H+) og bliver NADPH. NADPH er et reduktionsmiddel, hvilket betyder, at det kan donere elektroner til andre molekyler.

Sammendrag:

Lysenergi absorberes af chlorophyll og bruges til at begejstre elektroner, der derefter flyder gennem en elektrontransportkæde. Denne flow genererer en protongradient, der driver ATP -produktion. Elektroner bruges også til at reducere NADP+ til NADPH.

Nøgleprodukter:

* ATP: Energivaluta for cellen.

* NADPH: Elektronbærer anvendt i Calvin -cyklussen.

* ilt (O2): Frigivet som et biprodukt.

Calvin -cyklus

ATP og NADPH produceret i de lysafhængige reaktioner anvendes derefter i Calvin-cyklussen, en række biokemiske reaktioner, der forekommer i stroma (væsken inde i chloroplasten). Calvin -cyklussen bruger disse energikilder til at omdanne kuldioxid (CO2) til glukose, sukkeret, der brænder planten.