Светлинно-зависима реакция
Вижте също:цикъл на Калвин
При фотосинтезата светлинно-зависимата реакция използва слънчевата енергия за разделяне на водата (фотолиза). която е приета от растенията. При разграждането на водата се получават кислород, водород и електрони. Тези електрони се придвижват през структурите в хлоропластите и чрез хемиосмоза правят АТФ.
Водородът се превръща в NADPH, който след това се използва в независимите от светлината реакции. Кислородът излиза от растението като отпадъчен продукт на фотосинтезата. Всичко това се случва в грана тилакоида на хлоропластите.
Светлинно-зависима реакция на фотосинтезата в тилакоидната мембрана
Движението на електроните
- Светлината попада върху хлоропласта, той я поглъща и задържа.
- Хлорофилът насочва светлината към реакционен център.
- Електронът в реакционния център се възбужда до по-високо енергийно ниво и се приема от електронен акцептор. Този електрон се приема от разцепването на водата: (H2O → 1/2O2 + 2H+ + 2e-)
- Електронът се пренася по поредица от електронни носители. Той се придвижва надолу по енергийните нива и губи енергия. Тази енергия предизвиква изпомпване на водород от цитоплазмата на хлорофила в тилакоидните пространства във вътрешността на гранатата. Водородът дифундира и се връща обратно в цитоплазмата през протеинови канали. Докато водородът дифундира по концентрационен градиент, от ADP и неорганичен фосфат се получава АТФ.
- В крайна сметка електронът се използва за редуциране на NADP до NADPH заедно с водорода от фотолизата.
История
През 1779 г. Колин Фланъри пръв предлага идеята, че фотосинтезата се нуждае от светлина. Той признава, че е необходима слънчева светлина, която да пада върху растенията, въпреки че Джоузеф Пристли е отбелязал производството на кислород без връзка със светлината през 1772 г. През 1931 г. Корнелиус Ван Нийл предлага, че фотосинтезата е случай на общ механизъм, при който фотон светлина се използва за фоторазлагане на донор на водород, а водородът се използва за намаляване на CO
2. След това през 1939 г. Робин Хил показва, че изолирани хлоропласти произвеждат кислород, но не фиксират CO
2 което показва, че светлинната и тъмната реакция протичат на различни места. Това води до откриването на фотосистема 1 и 2.
Свързани страници
- Фотосинтеза
- Независими от светлината реакции
