Ποια είναι η διαδικασία με την οποία τα φυτά μετατρέπουν το διοξείδιο του άνθρακα σε ενώσεις πλούσιες σε ενέργεια;
1. απορρόφηση φωτός :Οι χλωροπλάστες περιέχουν μια πράσινη χρωστική ουσία που ονομάζεται χλωροφύλλη. Όταν το φως του ήλιου χτυπά τα μόρια χλωροφύλλης, η φωτεινή ενέργεια απορροφάται, συναρπαστικό τα ηλεκτρόνια μέσα τους.
2. Αντιδράσεις που εξαρτώνται από το φως :Αυτές οι αντιδράσεις λαμβάνουν χώρα στις μεμβράνες θυλακοειδούς χλωροπλάστες και οδηγούνται από την απορροφημένη φωτεινή ενέργεια.
- Φωτογραφία II :Τα διεγερμένα ηλεκτρόνια περνούν κατά μήκος μιας αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων, δημιουργώντας μόρια ΑΤΡ (τριφωσφορικής αδενεζικής) και NADPH (φωσφορική δινουκλεοτιδική αδενίνη νικοτιναμίδης), τα οποία είναι μόρια ενεργειακού φορέα.
- Φωτογραφία I :Η πρόσθετη φωτεινή ενέργεια συλλαμβάνεται και τα ηλεκτρόνια από το φωτοσυστήματος II ενεργοποιούνται περαιτέρω. Αυτή η ενέργεια αντλεί ιόντα υδρογόνου (Η+) κατά μήκος της θυλακοειδούς μεμβράνης, δημιουργώντας μια κλίση.
3. Κύκλος Calvin (ανεξάρτητες από το φως αντιδράσεις) :Αυτό το σύνολο αντιδράσεων εμφανίζεται στο στρώμα των χλωροπλαστών. Δεν απαιτεί άμεσα ενεργειακή ενέργεια, αλλά χρησιμοποιεί το ΑΤΡ και το NADPH που παράγεται κατά τη διάρκεια των εξαρτώμενων από το φως αντιδράσεις.
- Στερεά άνθρακα :Το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) από την ατμόσφαιρα διαχέεται στον χλωροπλάστη και συλλαμβάνεται από ένα μόριο που ονομάζεται ριβουλόζη 1,5-διφωσφορική (RUBP). Αυτή η αντίδραση διευκολύνεται από ένα ένζυμο που ονομάζεται ριβουλόζη-1,5-διφωσφορική καρβοξυλάση/οξυγενάση (Rubisco). Η προκύπτουσα ένωση 6 άνθρακα είναι ασταθής και χωρίζεται σε δύο μόρια 3-φωσφογλυκερωτικών (3-PGA).
- μείωση :Τα ΑΤΡ και NADPH που παράγονται κατά τη διάρκεια των εξαρτώμενων από το φως αντιδράσεις χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή μορίων 3-pGA σε γλυκεραλδεΰδη-3-φωσφορική (G3P). Ορισμένα μόρια G3P αφήνουν τον κύκλο Calvin να χρησιμοποιηθεί στη σύνθεση άλλων οργανικών ενώσεων όπως η γλυκόζη, τα αμινοξέα και τα λιπίδια.
- αναγέννηση του rubp :Τα περισσότερα μόρια G3P χρησιμοποιούνται για την αναγέννηση του RUBP, διατηρώντας έτσι τον κύκλο. Αυτή η αναγέννηση απαιτεί ATP.
Το ΑΤΡ και το NADPH που παράγονται στις εξαρτώμενες από το φως αντιδράσεις παρέχουν την ενέργεια και τη μείωση της ισχύος που απαιτείται για τον κύκλο Calvin για τη μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα σε σάκχαρα (G3P) και τελικά σε άλλες πλούσιες σε ενέργεια ενώσεις.
