Ποια υλικά εισέρχονται στον χλωροπλάστη που χρησιμοποιείται σε αντιδράσεις που εξαρτώνται από το φως;
* νερό (h₂o): Αυτή είναι η κύρια πηγή ηλεκτρονίων για τις εξαρτώμενες από το φως αντιδράσεις. Τα μόρια του νερού χωρίζονται από την ενέργεια από το φως του ήλιου, απελευθερώνοντας ηλεκτρόνια, πρωτόνια (Η) και αέριο οξυγόνου (O₂).
* ηλιακό φως: Αυτό παρέχει την ενέργεια για να οδηγήσει τις αντιδράσεις που εξαρτώνται από το φως. Η φωτεινή ενέργεια συλλαμβάνεται από τη χλωροφύλλη και άλλες χρωστικές εντός του χλωροπλάστη.
Εδώ είναι μια ανάλυση του τρόπου με τον οποίο χρησιμοποιούνται αυτά τα υλικά:
1. Το φως του ήλιου απορροφάται από τη χλωροφύλλη και άλλες χρωστικές ουσίες στη μεμβράνη του θυλακοειδούς του χλωροπλάστη. Αυτή η ενέργεια διεγείρει τα ηλεκτρόνια στα μόρια χλωροφύλλης.
2. Διαχωρισμός νερού: Τα διεγερμένα ηλεκτρόνια από τη χλωροφύλλη χρησιμοποιούνται για τη διάσπαση μορίων νερού. Αυτή η διαδικασία απελευθερώνει ηλεκτρόνια, πρωτόνια (H⁺) και αέριο οξυγόνου.
3. Ηλεκτρονική αλυσίδα μεταφοράς: Τα ηλεκτρόνια που απελευθερώνονται από το νερό κινούνται μέσω μιας σειράς φορέων ηλεκτρονίων στην μεμβράνη θυλακοειδούς, απελευθερώνοντας ενέργεια κατά μήκος του δρόμου. Αυτή η ενέργεια χρησιμοποιείται για την αντλία πρωτονίων (H⁺) στον θυλακοειδές αυλό, δημιουργώντας μια κλίση πρωτονίων.
4. Σύνθεση ATP: Η κλίση πρωτονίων σε όλη την μεμβράνη θυλακοειδούς οδηγεί την παραγωγή ΑΤΡ (τριφωσφορική αδενοσίνη), το ενεργειακό νόμισμα των κυττάρων, μέσω της συνθάσης ΑΤΡ.
5. Παραγωγή NADPH: Τα ηλεκτρόνια από το νερό χρησιμοποιούνται επίσης για τη μείωση του NADP⁺ σε NADPH. Το NADPH είναι ένας αναγωγικός παράγοντας που θα χρησιμοποιηθεί στις ανεξάρτητες από το φως αντιδράσεις (κύκλος Calvin) για τη μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα σε σάκχαρα.
Συνοπτικά, οι αντιδράσεις που εξαρτώνται από το φως χρησιμοποιούν νερό και ηλιακό φως για να παράγουν ATP και NADPH, τα οποία στη συνέχεια χρησιμοποιούνται στον κύκλο Calvin για να διορθώσουν το διοξείδιο του άνθρακα και να δημιουργήσουν σάκχαρα.
