Hvordan produceres ilt af en let reaktion?

1. Optagelse af lysenergi:

* chlorophyll: Det primære pigment i fotosyntesen absorberer lysenergi, primært i de røde og blå bølgelængder.

* fotosystemer: Chlorophyll er organiseret i komplekse strukturer kaldet Photosystems (PhotoSystem I og Photosystem II). Disse systemer er indlejret i thylakoidmembranerne af chloroplaster.

2. Vandopdeling:

* Fotosystem II: Når lysenergi absorberes af fotosystem II, får elektroner inden for chlorophyllmolekyler energisk.

* Vandoxidation: Denne aktiverede tilstand får Photosystem II til at trække elektroner fra vandmolekyler. Denne proces kaldes fotolyse.

* udgivelse af ilt: Opdelingen af vand frigiver ilt som et biprodukt:

2H₂O → 4H⁺ + 4E⁻ + O₂

3. Elektrontransport:

* Elektronstrøm: Elektronerne, der er frigivet fra vand, ledes langs en kæde af elektronbærere i thylakoidmembranen.

* Energiudgivelse: Når elektroner bevæger sig ned ad denne kæde, frigiver de energi, der bruges til at pumpe protoner (H⁺) fra stroma (rummet uden for thylakoid) ind i thylakoid lumen.

4. ATP -produktion:

* protongradient: Pumpen af protoner skaber en koncentrationsgradient over thylakoidmembranen med en højere koncentration af protoner inde i lumen.

* ATP -syntase: Denne gradient driver bevægelsen af protoner tilbage over membranen gennem et proteinkompleks kaldet ATP -syntase.

* ATP -syntese: Energien fra denne protonstrøm bruges til at konvertere ADP til ATP (adenosintriphosphat), som er cellernes primære energivaluta.

Kortfattet:

De lysafhængige reaktioner af fotosyntesen anvender lysenergi til at opdele vandmolekyler, hvilket frigiver ilt som et biprodukt. Energien fra denne proces bruges til at skabe en protongradient, der driver produktionen af ATP, der brænder Calvin-cyklussen (de lysuafhængige reaktioner), hvor kuldioxid omdannes til sukker.