Fényfüggő reakció
Lásd még:Calvin-ciklus
A fotoszintézis során a fénytől függő reakció a napfény energiáját a növények által felvett víz megosztására használja (fotolízis). A víz hasításakor oxigén, hidrogén és elektronok keletkeznek. Ezek az elektronok a kloroplasztiszokban lévő struktúrákon keresztül mozognak, és a kemozmózis révén ATP-t hoznak létre.
A hidrogén NADPH-vá alakul át, amelyet aztán a fénytől független reakciókban használnak fel. Az oxigén a fotoszintézis hulladéktermékeként diffundál ki a növényből. Mindez a kloroplasztiszok grana-tilakoidjában történik.
A fotoszintézis fénytől függő reakciója a tilakoid membránban
Az elektronok mozgása
- A fény eléri a kloroplasztiszt, az elnyeli a fényt és csapdába ejti.
- A klorofill a fényt egy reakcióközpontba irányítja.
- A reakcióközpontban lévő elektron magasabb energiaszintre gerjesztődik, és egy elektronakceptor fogadja be. Ez az elektron a víz hasadásából származik: (H2O → 1/2O2 + 2H+ + 2e-)
- Az elektron egy sor elektronhordozón halad végig. Az energiaszinteken lefelé halad és energiát veszít. Ez az energia a klorofill citoplazmájából hidrogén pumpálását okozza a grana belsejében lévő tilakoid terekbe. A hidrogén diffundál és fehérjecsatornákon keresztül visszaáramlik a citoplazmába. Miközben a hidrogén a koncentrációgradiens mentén diffundál lefelé, ADP-ből és szervetlen foszfátból ATP keletkezik.
- Végül az elektron a fotolízisből származó hidrogénnel együtt a NADP-t NADPH-vá redukálja.
Történelem
Colin Flannery volt az első, aki 1779-ben felvetette, hogy a fotoszintézishez fényre van szükség. Felismerte, hogy a növényekre eső napfényre van szükség, bár Joseph Priestly 1772-ben már megfigyelte az oxigén termelését a fényhez való kapcsolódás nélkül. Cornelius Van Niel 1931-ben azt javasolta, hogy a fotoszintézis egy olyan általános mechanizmus esete, ahol a fény fotonja egy hidrogéndonor fotóbontására szolgál, és a hidrogén a CO
2. Ezután 1939-ben Robin Hill kimutatta, hogy az izolált kloroplasztiszok oxigént termelnek, de nem kötik meg a CO
2 ami azt mutatja, hogy a fény- és a sötét reakciók különböző helyeken játszódnak le. Ez vezetett később az 1-es és 2-es fotoszisztéma felfedezéséhez.
Kapcsolódó oldalak
- Fotoszintézis
- Fénytől független reakciók
