Εξηγήστε την προέλευση και τη μοίρα των ιόντων υδρογόνου που υπάρχουν στον χλωροπλάτη;

Προέλευση και μοίρα ιόντων υδρογόνου σε χλωροπλάστες:

Προέλευση:

Τα ιόντα υδρογόνου (Η+) σε χλωροπλάστες προέρχονται κυρίως από τη διάσπαση του νερού Κατά τη διάρκεια των αντιδράσεων που εξαρτώνται από το φως της φωτοσύνθεσης. Αυτή η διαδικασία, που ονομάζεται φωτόλυση , εμφανίζεται μέσα στο θυλακοειδές lumen , ο εσωτερικός χώρος της μεμβράνης θυλακοειδούς.

Εδώ είναι η κατανομή:

1. διεγείρει τα ηλεκτρόνια σε μόρια χλωροφύλλης μέσα στο φωτοσυστήματος II (PSII) .

2. Αυτά τα διεγερμένα ηλεκτρόνια περνούν κατά μήκος μιας αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων (ΚΑΙ ΤΑ ΛΟΙΠΑ).

3. Η ενέργεια που απελευθερώνεται καθώς τα ηλεκτρόνια κινούνται μέσω του κ.λπ. χρησιμοποιείται για την αντλία πρωτονίων (Η+) από το στρώμα (ο χώρος έξω από την θυλακοειδή μεμβράνη) στον θυλακοειδές αυλό.

4. Μόρια νερού χωρίζονται από το σύμπλοκο εξελισσόμενο οξυγόνο (OEC) σε PSII, απελευθερώνοντας ηλεκτρόνια, πρωτόνια (Η+) και αέριο οξυγόνου (Ο2).

5. Τα απελευθερωμένα πρωτόνια συμβάλλουν στη βαθμίδα proton σε όλη τη μεμβράνη θυλακοειδούς.

μοίρα:

Η συσσώρευση ιόντων Η+ εντός του θυλακοειδούς αυλού δημιουργεί μια δύναμη Motive Proton , οδηγώντας τη σύνθεση του ATP. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται Chemiosmosis και εμφανίζεται στη συνθετάση ATP , ένα ένζυμο ενσωματωμένο στη μεμβράνη θυλακοειδούς.

Δείτε πώς λειτουργεί:

1. Η υψηλή συγκέντρωση πρωτονίων εντός του θυλακοειδούς αυλού τους ωθεί μέσω του καναλιού συνθετάσης ΑΤΡ.

2. Αυτή η ροή πρωτονίων οδηγεί στην περιστροφή του ενζύμου συνθετάσης ΑΤΡ, το οποίο καταλύει τη φωσφορυλίωση του ADP σε ΑΤΡ.

3. Το παραγόμενο ATP χρησιμοποιείται στη συνέχεια στον κύκλο Calvin , οι ανεξάρτητες από το φως αντιδράσεις της φωτοσύνθεσης, για να διορθώσουν το διοξείδιο του άνθρακα και να παράγουν σάκχαρα.

Περίληψη:

* Προέλευση: Τα ιόντα Η+ παράγονται από τη διάσπαση του νερού κατά τη διάρκεια της φωτόλυσης στον αυλό του θυλακοειδούς.

* μοίρα: Τα ιόντα Η+ συμβάλλουν στην κλίση πρωτονίων, η οποία οδηγεί τη σύνθεση ΑΤΡ μέσω της συνθετάσης ΑΤΡ. Το ATP χρησιμοποιείται στη συνέχεια στον κύκλο Calvin για τη στερέωση του άνθρακα.

Σημείωση: Ενώ η φωτόλυση είναι η κύρια πηγή ιόντων Η+ σε χλωροπλάστες, άλλες πηγές περιλαμβάνουν:

* Διοξείδιο του άνθρακα: Ο κύκλος Calvin καταναλώνει επίσης πρωτόνια, απελευθερώνοντάς τα πίσω στο στρώμα.

* Ηλεκτρονική αλυσίδα μεταφοράς: Το ίδιο το κ.λπ. μπορεί να δημιουργήσει μια μικρή ποσότητα πρωτονίων.

Η συνολική ισορροπία αυτών των διαδικασιών εξασφαλίζει την αποτελεσματική χρήση των ιόντων Η+ για σύνθεση ΑΤΡ και φωτοσύνθεση.