Ποιος είναι ο ρόλος υπό το πρίσμα της φωτοσύνθεσης αντίδρασης;

Οι αντιδράσεις που εξαρτώνται από το φως της φωτοσύνθεσης είναι το πρώτο στάδιο και διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο στη λήψη της φωτεινής ενέργειας και στη μετατροπή της σε χημική ενέργεια. Ακολουθεί μια κατανομή του ρόλου τους:

1. Λειτουργία ενέργειας φωτός:

* Φωτογραφικά: Αυτά είναι σύμπλοκα πρωτεϊνών και χρωστικών που ενσωματώνονται στις θυλακοειδείς μεμβράνες χλωροπλαστών. Απορροφούν την ελαφριά ενέργεια, ειδικά σε συγκεκριμένα μήκη κύματος.

* χλωροφύλλη: Η κύρια χρωστική ουσία στα φωτοσυστήματα, η χλωροφύλλη απορροφά την φωτεινή ενέργεια, ιδιαίτερα στα κόκκινα και τα μπλε μήκη κύματος, και αντικατοπτρίζει το πράσινο φως, γι 'αυτό τα φυτά φαίνονται πράσινα.

* Αξεσουάρ χρωστικές: Άλλες χρωστικές όπως τα καροτενοειδή και οι ανθοκυανίνες διευρύνουν το φάσμα φωτός που μπορούν να απορροφηθούν.

2. Αλυσίδα μεταφοράς ηλεκτρονίων:

* Μεταφορά ενέργειας: Η απορροφημένη φωτεινή ενέργεια διεγείρει τα ηλεκτρόνια μέσα στην χλωροφύλλη, προκαλώντας τα να πηδούν σε υψηλότερο επίπεδο ενέργειας.

* Κίνηση ηλεκτρονίων: Αυτά τα ηλεκτρόνια υψηλής ενέργειας περνούν κατά μήκος μιας αλυσίδας φορέων ηλεκτρονίων μέσα στην μεμβράνη θυλακοειδούς. Αυτό το κίνημα απελευθερώνει ενέργεια, η οποία χρησιμοποιείται για:

* Αντλία πρωτονίων: Η ενέργεια χρησιμοποιείται για την αντλία πρωτονίων (Η+) από το στρώμα (το υγρό μέσα στον χλωροπλάστη) στον θυλακοειδές αυλό, δημιουργώντας μια κλίση πρωτονίων.

* Σύνθεση ATP: Η κλίση πρωτονίων οδηγεί τη σύνθεση του ΑΤΡ (τριφωσφορική αδενοσίνη), το ενεργειακό νόμισμα των κυττάρων, μέσω ενός ενζύμου που ονομάζεται συνθάση ΑΤΡ.

3. Διαχωρισμός νερού και παραγωγή οξυγόνου:

* Φωτόλυση: Η φωτεινή ενέργεια χρησιμοποιείται επίσης για τη διάσπαση των μορίων νερού (Η2Ο) σε οξυγόνο (Ο2), ιόντα υδρογόνου (Η+) και ηλεκτρόνια.

* απελευθέρωση οξυγόνου: Το οξυγόνο απελευθερώνεται ως υποπροϊόν της φωτοσύνθεσης.

4. Παραγωγή NADPH:

* Μεταφορά ηλεκτρονίων: Στο τέλος της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων, τα ηλεκτρόνια χρησιμοποιούνται για τη μείωση του NADP+ (φωσφορικό δινουκλεοτιδίων αδενίνης νικοτιναμίδης) στο NADPH.

* Μείωση ισχύος: Το NADPH είναι ένας αναγωγικός παράγοντας, που σημαίνει ότι φέρει ηλεκτρόνια και έχει υψηλό ενεργειακό δυναμικό. Θα χρησιμοποιηθεί στο επόμενο στάδιο της φωτοσύνθεσης, ο κύκλος Calvin.

Συνοπτικά, οι εξαρτώμενες από το φως αντιδράσεις καταγράφουν την ενέργεια φωτός, μετατρέπουν την σε χημική ενέργεια με τη μορφή ΑΤΡ και NADPH και παράγουν οξυγόνο ως υποπροϊόν. Αυτά τα προϊόντα είναι απαραίτητα για το επόμενο στάδιο της φωτοσύνθεσης, τον κύκλο Calvin, όπου το διοξείδιο του άνθρακα μετατρέπεται σε ζάχαρη.