Hensikten med en Light Dependent Reaction

Lys avhengige reaksjoner omfatter den første fasen av fotosyntese, å konvertere lysenergi til brukbar kjemisk energi til de etterfølgende selvstendige lette reaksjoner hvor karbondioksid er fast til organiske molekyler. Denne kjemiske energien blir lagret i høy energi fosfatbinding av ATP. Bruken av lys for å danne disse fosfatbindinger er ofte referert til som fotofosforylering.

Fotosyntese

Fotosyntese er den prosess ved hvilken plantene, noe protister og enkelte bakterier syntetisere komplekse organiske molekyler ved hjelp av lys, vann og karbondioksyd. Den primære hensikten med fotosyntesen er å produsere mat for organismen i form av glukose. Siden disse organismene skape sin egen mat, de er ofte referert til som autotrophs i motsetning til heterotrophs, som for eksempel dyr som får sin mat fra andre organismer eller deres miljø.

kloroplaster

I eukaryote organismer som planter og alger, forekommer lette avhengige reaksjoner på thylakoid membraner innenfor en spesialisert celleorganelle kalt kloroplasten. De thylakoid membraner danner et lukket rom som kalles hulrommet, hvor protoner kan konsentreres og brukes til å opprette kjemisk energi. Lyset uavhengige reaksjoner finner sted i området av kloroplast utenfor thylakoid membranene kalles stroma. Fotosyntetiske bakterier mangler en slik spesialisert organelle, og i stedet lede lyset avhengige reaksjoner på folder av plasmamembranen.

photo

Lysenergi blir utnyttet gjennom et komplekst arrangement av pigmenter som kalles photo. Bakterier har et enkelt photosystem kalt Photosystem II. Eukaryoter anvende Photosystem II og en ytterligere photosystem kjent som Photosystem I. Hver photosystem inneholder klorofyll som primært pigment, selv om flere pigmenter er også til stede. Det er to viktige forskjeller mellom photo. For det første de to photo optimall absorberer lys ved forskjellige bølgelengder: 680 nm for Photosystem II og 700 nanometer for Photosystem I. For det andre elektroner går tapt ved den klorofyll i hvert photosystem er byttet ut fra forskjellige kilder.

klorofyll

Klorofyll energi et elektron fra lysenergi og disse elektronene deretter gått ut av photosystem til en elektrontransportkjeden. Elektron tapt av klorofyll i Photosystem II er erstattet av et vannmolekyl. Hver fire elektroner strippet fra vannmolekyler konverterer to vannmolekyler inn i et molekyl av oksygen og fire protoner. Klorofyll i Photosystem I fylles sine elektroner fra det siste trinnet i elektrontransportkjeden.

Elektrontransportkjeden

Sammen med photo, blir bærermolekyler for elektrontransportkjeden innleiret i membranen. Denne kjede består av en serie av redoksreaksjoner som skaper et proton gradient inne i lumen. Protonene beveger seg gjennom membranen fra lumen til stroma gjennom kanaler i membranen er dannet av et enzym kalt ATP syntase. Dette enzymet par strømmen av protoner til festing av en fosfatgruppe til et molekyl av ADP (adenosin-difosfat) til dannelse av ATP (adenosin trifosfat). ATP blir deretter anvendt for å tilveiebringe mye av den kjemiske energien som trengs for å løse karbon.

Syklisk og Noncyclic fotofosforylering

Som en gjennomgang, i eukaryoter, benytter Photosystem II lys for å fjerne elektroner fra vannmolekyler, energisere dem, og sende dem til en elektrontransportkjeden for syntese av ATP. Elektronet passerer så på Photosystem jeg, som re-energi til elektronet. I ikke-cyklisk fotofosforylering blir elektronene så brukt til å konvertere NADP + til NADPH (nikotinamid-adenin-dinukleotid-fosfat). Dette er et andre produkt av de lette avhengige reaksjoner som er nødvendig for reaksjonene som løser karbon. I syklisk fotofosforylering, overfører Photosystem jeg sine revitalisert elektroner tilbake i elektrontransportkjeden, noe som resulterer i ekstra ATP, men ingen NADPH.