Γιατί το νερό είναι απαραίτητο για τις αντιδράσεις φωτός;
1. Το νερό είναι η πηγή των ηλεκτρονίων:
* Κατά τη διάρκεια των αντιδράσεων φωτός, η φωτεινή ενέργεια απορροφάται από τη χλωροφύλλη στα φωτοσυστήματα. Αυτή η ενέργεια διεγείρει τα ηλεκτρόνια, προκαλώντας τους να μετακινηθούν σε υψηλότερα επίπεδα ενέργειας.
* Αυτά τα ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας μεταφέρονται στη συνέχεια κατά μήκος μιας αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων, τελικά καταλήγουν στο NADP+, η οποία μειώνεται σε NADPH.
* Τα μόρια νερού χωρίζονται σε μια διαδικασία που ονομάζεται φωτόλυση, παρέχοντας ηλεκτρόνια αντικατάστασης για αυτά που χάθηκαν από χλωροφύλλη. Αυτή η διάσπαση απελευθερώνει επίσης οξυγόνο ως υποπροϊόν.
2. Το νερό είναι απαραίτητο για τη διατήρηση της κλίσης πρωτονίων:
* Καθώς τα ηλεκτρόνια κινούνται μέσω της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων, απελευθερώνουν ενέργεια. Αυτή η ενέργεια χρησιμοποιείται για την αντλία πρωτονίων (Η+) από το στρώμα (ο χώρος έξω από τη μεμβράνη του θυλακοειδούς) στον θυλακοειδές αυλό (ο χώρος μέσα στο θυλακοειδές).
* Αυτή η δράση άντλησης δημιουργεί μια βαθμίδα πρωτονίων , με υψηλότερη συγκέντρωση πρωτονίων μέσα στον αυλό του θυλακοειδούς από ό, τι στο στρώμα.
* Αυτή η κλίση είναι ζωτικής σημασίας για τη δημιουργία ΑΤΡ (τριφωσφορική αδενοσίνη), το ενεργειακό νόμισμα του κυττάρου. Το ATP παράγεται από τη συνθετάση ΑΤΡ, ένα ένζυμο που επιτρέπει στα πρωτόνια να ρέουν πίσω από τη μεμβράνη θυλακοειδούς κάτω από τη βαθμίδα συγκέντρωσης τους.
Συνοπτικά:
* Το νερό είναι η πηγή ηλεκτρονίων για τις αντιδράσεις φωτός, επιτρέποντας στη λειτουργία της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων.
* Το νερό συμβάλλει στη δημιουργία βαθμίδωσης πρωτονίων, η οποία είναι απαραίτητη για την παραγωγή ΑΤΡ.
Χωρίς νερό, οι αντιδράσεις φωτός δεν θα είναι σε θέση να παράγουν την ενέργεια που απαιτείται για τον κύκλο Calvin, ο οποίος παράγει γλυκόζη, το κύριο προϊόν της φωτοσύνθεσης.
