Σε ένα σύμπλεγμα πρωτεΐνης για την αντίδραση φωτός γιατί μεταφέρεται η ενέργεια από το μόριο χρωστικής σε ειδική χλωροφύλλη και τελικά τον πρωτογενή δέκτη ηλεκτρονίων;
1. Απορρόφηση και διέγερση φωτός:
* Μόρια χρωστικής: Το σύμπλεγμα φωτός συγκομιδής των φωτοσυστήματος περιέχει διάφορες χρωστικές όπως η χλωροφύλλη Α, η χλωροφύλλη Β και τα καροτενοειδή. Κάθε χρωστική απορροφά το φως σε συγκεκριμένα μήκη κύματος. Όταν ένα μόριο χρωστικής απορροφά ένα φωτόνιο, ένα ηλεκτρόνιο μέσα στο μόριο διεγείρεται σε υψηλότερο επίπεδο ενέργειας.
* Μεταφορά ενέργειας: Αυτή η ενθουσιασμένη κατάσταση είναι ασταθής. Το διεγερμένο ηλεκτρόνιο πέφτει γρήγορα πίσω στην κατάσταση του εδάφους του, απελευθερώνοντας την απορροφημένη ενέργεια. Αυτή η ενέργεια δεν απελευθερώνεται ως ελαφρύ (φθορισμό), αλλά μεταφέρεται σε ένα κοντινό μόριο χρωστικής ουσίας. Αυτή η μεταφορά ονομάζεται μεταφορά ενέργειας συντονισμού .
2. Ειδική χλωροφύλλη (p680 ή p700):
* Ενέργεια χοάνη: Η μεταφορά ενέργειας συνεχίζεται, αναπτύσσεται από ένα μόριο χρωστικής σε άλλο μέχρι να φτάσει σε ένα ειδικό μόριο χλωροφύλλης (p680 στο φωτοσυστήματος II ή P700 στο φωτοσυστήματος I). Αυτά τα χλωροφύλλη τοποθετημένα στρατηγικά μέσα στο σύμπλεγμα. Έχουν μια ελαφρώς διαφορετική δομή από άλλα χλωροφύλλη, καθιστώντας τους τους καλύτερους υποψηφίους να λαμβάνουν και να κρατούν την ενέργεια.
* Διευκτώματα ηλεκτρονίων: Η ενέργεια που απορροφάται από την ειδική χλωροφύλλη διεγείρει ένα ηλεκτρόνιο σε ένα πολύ υψηλό επίπεδο ενέργειας. Αυτό το ηλεκτρόνιο είναι τώρα ασταθές και έτοιμο να μεταφερθεί στον κύριο δέκτη ηλεκτρονίων.
3. Πρωτογενής αποδέκτης ηλεκτρονίων:
* Σύλληψη ηλεκτρονίων: Ο κύριος αποδέκτης ηλεκτρονίων είναι ένα μόριο που βρίσκεται κοντά στην ειδική χλωροφύλλη. Έχει ισχυρή συγγένεια για τα ηλεκτρόνια. Αυτό σημαίνει ότι δέχεται εύκολα το διεγερμένο ηλεκτρόνιο από την ειδική χλωροφύλλη.
* Ηλεκτρονική αλυσίδα μεταφοράς: Η μεταφορά του ηλεκτρονίου στον κύριο δέκτη ηλεκτρονίων αρχίζει την αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων. Αυτή η αλυσίδα περιλαμβάνει μια σειρά μορίων που περνούν το ηλεκτρόνιο μαζί, απελευθερώνοντας σταδιακά την ενέργεια της για να οδηγήσει την παραγωγή ΑΤΡ και NADPH.
Βασικά σημεία:
* Αποδοτικότητα: Η μεταφορά ενέργειας από χρωστική σε χρωστική ουσία και τελικά στην ειδική χλωροφύλλη είναι πολύ αποτελεσματική. Αυτή η διαδικασία ελαχιστοποιεί την απώλεια ενέργειας ως θερμότητα.
* Ροή κατεύθυνσης: Η οργάνωση του συμπλέγματος συγκομιδής φωτός, με την ειδική χλωροφύλλη στο κέντρο του, εξασφαλίζει ότι η ενέργεια ρέει σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση, οδηγώντας στη διέγερση των ηλεκτρονίων στην ειδική χλωροφύλλη.
* Μετατροπή ενέργειας: Η ενέργεια που απορροφάται από το φως μετατρέπεται τελικά σε χημική ενέργεια που αποθηκεύεται στους δεσμούς του ΑΤΡ και του NADPH, οι οποίοι τροφοδοτούν τον κύκλο Calvin για παραγωγή υδατανθράκων.
Στην ουσία, η διαδικασία μεταφοράς ενέργειας στην αντίδραση φωτός είναι μια προσεκτικά ενορχηστρωμένη σειρά γεγονότων που τελικά αξιοποιούν την ελαφριά ενέργεια για να τροφοδοτήσουν τις κρίσιμες διαδικασίες της φωτοσύνθεσης.
