Τι απαιτείται στις αντιδράσεις που εξαρτώνται από το φως της φωτοσύνθεσης;
1. Ελαφριά ενέργεια: Αυτή είναι η κύρια είσοδος για τις εξαρτώμενες από το φως αντιδράσεις. Απορροφάται από χλωροφύλλη και άλλες χρωστικές ουσίες στους χλωροπλάστες.
2. Νερό (H2O): Το νερό χωρίζεται στα εξαρτήματά του, παρέχοντας ηλεκτρόνια και πρωτόνια (ιόντα Η+).
3. PhotoSystems (PSI και PSII): Αυτά είναι σύμπλοκα πρωτεϊνών και χρωστικών στην θυλακοειδές μεμβράνη χλωροπλαστών. Καταγράφουν την ελαφριά ενέργεια και την χρησιμοποιούν για να διεγείρουν ηλεκτρόνια.
4. Αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων: Μια σειρά μεταφορέων ηλεκτρονίων ενσωματωμένα στη μεμβράνη θυλακοειδούς. Μεταφέρουν διεγερμένα ηλεκτρόνια, απελευθερώνοντας ενέργεια στην πορεία.
5. Συνθετάση ATP: Αυτό το ένζυμο χρησιμοποιεί την κλίση πρωτονίων που δημιουργείται από την αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων για την παραγωγή ΑΤΡ (τριφωσφορική αδενοσίνη), το ενεργειακό νόμισμα του κυττάρου.
6. NADP+: Αυτό το μόριο λειτουργεί ως φορέας ηλεκτρονίων, αποδέχοντας ηλεκτρόνια από την αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων και γίνεται NADPH. Το NADPH είναι ένας αναγωγικός παράγοντας που θα χρησιμοποιηθεί στον κύκλο Calvin.
Ακολουθεί μια περίληψη των βασικών βημάτων:
1. Απορρόφηση φωτός: Η φωτεινή ενέργεια απορροφάται από τη χλωροφύλλη και άλλες χρωστικές ουσίες στα φωτοσυστήματα I και II.
2. Ηλεκτρονική διέγερση: Αυτή η ενέργεια διεγείρει τα ηλεκτρόνια στις χρωστικές, τα οποία στη συνέχεια περνούν κατά μήκος της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων.
3. Διαχωρισμός νερού: Το Photosystem II χρησιμοποιεί ελαφριά ενέργεια για να χωρίσει τα μόρια του νερού σε οξυγόνο, ιόντα υδρογόνου (Η+) και ηλεκτρόνια.
4. Μεταφορά ηλεκτρονίων: Τα διεγερμένα ηλεκτρόνια κινούνται κατά μήκος της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων, απελευθερώνοντας ενέργεια και άντληση ιόντων Η+ στον αυλό του θυλακοειδούς.
5. Παραγωγή ATP: Η κλίση πρωτονίων που δημιουργήθηκε από την αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων οδηγεί τη συνθετάση ΑΤΡ για την παραγωγή ΑΤΡ.
6. Παραγωγή NADPH: Το PhotoSystem I χρησιμοποιεί ελαφριά ενέργεια για να ενεργοποιήσει τα ηλεκτρόνια, τα οποία στη συνέχεια μεταφέρονται στο NADP+ για να σχηματίσουν NADPH.
Στην ουσία, οι εξαρτώμενες από το φως αντιδράσεις μετατρέπουν την φωτεινή ενέργεια σε χημική ενέργεια με τη μορφή ΑΤΡ και NADPH, οι οποίες χρησιμοποιούνται στον κύκλο Calvin (ανεξάρτητες από το φως αντιδράσεις) για να διορθώσουν το διοξείδιο του άνθρακα και να παράγουν ζάχαρη.
