Γιατί το H Plus Ion είναι σημαντικό στη φωτοσύνθεση;

Τα ιόντα Η+ (πρωτόνια) είναι ζωτικής σημασίας για τη φωτοσύνθεση, αλλά δεν εμπλέκονται άμεσα στις αντιδράσεις που εξαρτώνται από το φως. Η σημασία τους έγκειται στη χημειοσμική κλίση που ιδρύθηκε κατά τη διάρκεια της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων, η οποία τελικά εξουσιοδοτεί την παραγωγή ΑΤΡ (ενεργειακό νόμισμα των κυττάρων). Δείτε πώς λειτουργεί:

1. μεταφορά απορρόφησης φωτός και ηλεκτρονίων: Η φωτεινή ενέργεια απορροφάται από τη χλωροφύλλη, τα συναρπαστικά ηλεκτρόνια και την έναρξη της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων.

2. Αντλία πρωτονίων: Καθώς τα ηλεκτρόνια κινούνται μέσω της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων, η ενέργεια χρησιμοποιείται για την αντλία πρωτονίων (Η+) από το στρώμα (ο χώρος μέσα στον χλωροπλάστη) στον αυλό του θυλακοειδούς (ο χώρος μέσα στην μεμβράνη του θυλακοειδούς). Αυτό δημιουργεί βαθμίδα συγκέντρωσης ιόντων Η+, με υψηλότερη συγκέντρωση στον αυλό.

3. συνθετάση ATP: Τα ιόντα Η+ στη συνέχεια ρέουν κάτω από τη βαθμίδα συγκέντρωσής τους μέσω ενός συμπλέγματος πρωτεϊνών που ονομάζεται συνθάση ΑΤΡ, η οποία είναι ενσωματωμένη στη μεμβράνη θυλακοειδούς. Αυτή η ροή πρωτονίων εξουσιάζει την περιστροφή ενός τμήματος συνθετάσης ΑΤΡ, η οποία με τη σειρά του οδηγεί τη σύνθεση του ΑΤΡ από ADP και ανόργανο φωσφορικό.

Συνοπτικά:

* Τα ιόντα Η+ δεν εμπλέκονται άμεσα στις αντιδράσεις που εξαρτώνται από το φως, αλλά είναι απαραίτητα για την παραγωγή ΑΤΡ.

* Η κίνηση των ιόντων Η+ σε όλη τη μεμβράνη θυλακοειδούς δημιουργεί μια κλίση πρωτονίων που οδηγεί τη συνθετάση ΑΤΡ, η οποία παράγει ΑΤΡ.

* Αυτό το ΑΤΡ χρησιμοποιείται στη συνέχεια στον κύκλο Calvin (ανεξάρτητες από το φως αντιδράσεις) για να μετατρέψει το διοξείδιο του άνθρακα σε ζάχαρη, το κύριο προϊόν της φωτοσύνθεσης.

Ως εκ τούτου, τα ιόντα Η+ διαδραματίζουν ζωτικό ρόλο στη φωτοσύνθεση συμβάλλοντας στην παραγωγή ενέργειας που τροφοδοτεί τη σύνθεση οργανικών μορίων.