Ποια είναι η δύο διαφορετική αντίδραση της φωτοσύνθεσης και εξηγήστε κάθε αντίδραση;

Η φωτοσύνθεση είναι μια πολύπλοκη διαδικασία που περιλαμβάνει δύο κύριες αντιδράσεις:

1. Αντιδράσεις που εξαρτώνται από το φως:

* Τοποθεσία: Μεμβράνη θυλακοειδούς χλωροπλάστες

* εισόδους: Το φως του ήλιου, το νερό και η χλωροφύλλη χρωστικής ουσίας

* Έξοδοι: ATP (τριφωσφορική αδενοσίνη) και NADPH (νικοτιναμιδική φωσφορική δινουκλεοτιδική αδενίνη)

Επεξήγηση:

* Απορρόφηση φωτός: Τα μόρια χλωροφύλλης στην μεμβράνη θυλακοειδούς απορροφούν την ενέργεια φωτός. Αυτή η ενέργεια διεγείρει τα ηλεκτρόνια μέσα στην χλωροφύλλη, προκαλώντας τα να πηδούν σε υψηλότερα επίπεδα ενέργειας.

* Ηλεκτρονική αλυσίδα μεταφοράς: Τα διεγερμένα ηλεκτρόνια περνούν κατά μήκος μιας σειράς μεταφορέων ηλεκτρονίων που ενσωματώνονται στην μεμβράνη θυλακοειδούς. Αυτή η διαδικασία απελευθερώνει ενέργεια που χρησιμοποιείται για την αντλία πρωτονίων (Η+) από το στρώμα (ο χώρος μέσα στον χλωροπλάστη) στον αυλό του θυλακοειδούς.

* Παραγωγή ATP: Η συσσώρευση πρωτονίων μέσα στον αυλό του θυλακοειδούς δημιουργεί κλίση συγκέντρωσης. Αυτή η κλίση οδηγεί τη ροή των πρωτονίων πίσω από τη μεμβράνη μέσω της συνθετάσης ΑΤΡ, ενός ενζύμου που χρησιμοποιεί την ενέργεια για να παράγει ΑΤΡ.

* Παραγωγή NADPH: Στο τέλος της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων, τα ηλεκτρόνια χρησιμοποιούνται για τη μείωση του NADP+ σε NADPH. Αυτή η διαδικασία οδηγείται επίσης από την φωτεινή ενέργεια που απορροφάται από τη χλωροφύλλη.

2. Ανεξάρτητες από το φως αντιδράσεις (κύκλος Calvin):

* Τοποθεσία: Στρώμα χλωροπλαστών

* εισόδους: CO2, ATP και NADPH

* Έξοδοι: Γλυκόζη (ζάχαρη)

Επεξήγηση:

* Στερεά άνθρακα: Ο κύκλος Calvin αρχίζει με την ενσωμάτωση του CO2 σε ένα οργανικό μόριο που ονομάζεται RUBP (διφωσφορική ριβουλόζη). Αυτή η αντίδραση καταλύεται από το ένζυμο Rubisco.

* Μείωση: Το μόριο που προκύπτει στη συνέχεια μειώνεται (κερδίζει ηλεκτρόνια) χρησιμοποιώντας την ενέργεια από ATP και NADPH. Αυτή η διαδικασία μετατρέπει το CO2 σε μια απλή ζάχαρη, G3P (3-φωσφορική Glyceraldehyde).

* αναγέννηση: Ορισμένα G3P χρησιμοποιούνται για την παραγωγή γλυκόζης, ενώ τα υπόλοιπα ανακυκλώνονται για να αναγεννηθούν το RUBP. Αυτό επιτρέπει στον κύκλο να συνεχιστεί.

Συνοπτικά:

* Οι εξαρτώμενες από το φως αντιδράσεις χρησιμοποιούν φωτεινή ενέργεια για να δημιουργήσουν ATP και NADPH, τα οποία είναι απαραίτητα για τον κύκλο Calvin.

* Ο κύκλος Calvin χρησιμοποιεί την ενέργεια που αποθηκεύεται σε ΑΤΡ και NADPH για να μετατρέψει το CO2 σε γλυκόζη, το κύριο προϊόν της φωτοσύνθεσης.