Hvordan Oxygen gassen produseres under fotosyntesen?

Fotosyntesen er prosessen der planter og enkelte bakterier og protister syntetisere sukkermolekyler fra karbondioksid, vann og sollys. Fotosyntesen kan deles inn i to trinn --- lyset avhengige reaksjoner og lyset uavhengige (eller mørke) reaksjoner. I de lyse reaksjoner blir et elektron strippet fra et vannmolekyl frigjøre oksygen og hydrogenatomer. Den frie oksygenatom sammen med et annet fritt oksygenatom for å fremstille oksygengass som deretter slippes.

lys Reaksjoner

Den primære hensikten med lys reaksjoner i fotosyntesen er å generere energi for bruk i mørke reaksjoner. Energien er høstet fra sollyset som overføres til elektroner. Når elektronene passerer gjennom en rekke molekyler, er en proton-gradient dannet membraner. Protonene strømme tilbake gjennom membranen ved et enzym kalt ATP-syntase som genererer ATP, en energi molekyl, anvendt i de mørke reaksjonene hvor karbondioksyd brukes til å lage sukker. Denne prosessen kalles photophposphorylation.

Syklisk og Noncyclic fotofosforylering

Syklisk og noncyclic fotofosforylering henvise til kilden og målet for elektronet brukes til å generere proton gradient og i sin tur ATP. I syklisk photophosphorlation, er elektronet resirkuleres tilbake til en photosystem der det er revitalisert og gjentar sin reise gjennom lyset reaksjoner. Men i noncyclic fotofosforylering, er elektronets siste trinnet i etableringen av en NADPH molekyl også brukt i de mørke reaksjoner. Dette krever bruk av en ny elektron å gjenta de lette reaksjoner. Behovet for denne elektron resulterer i dannelse av oksygen fra vannmolekyler.

kloroplaster

I foto eukaryoter som alger og planter, oppstår fotosyntese i en spesialisert celle organelle som kalles en kloroplast. Innenfor kloroplaster er thylakoid membraner som gir en indre og ytre miljø for fotosyntese. De thylakoid membraner er til stede i alle fotosyntetiske organismer, bakterier inkludert, men bare eukaryoter huset disse membraner i kloroplaster. Fotosyntesen begynner i photo ligger innenfor thylakoid membraner. Etter hvert som lyset reaksjoner av fotosyntese utførelse, er protoner pakket inne i membranen mellomrom som skaper et proton gradient over membranen.

photo

Photo er komplekse strukturer som involverer pigmenter som ligger innenfor thylakoid membranen som energi elektroner ved hjelp av lysenergi. Hvert pigment er innstilt på en bestemt del av spektret av lys. Den sentrale pigment er klorofyll α som tjener til en ytterligere rolle for å samle det elektron som blir anvendt i etterfølgende reaksjoner lys. I sentrum av klorofyll α er ioner som binder seg til vannmolekylene. Som klorofyll energiserer et elektron og sender elektron utenfor photosystem til ventende reseptormolekyler, blir elektronet erstattes fra vannmolekylene.

oksygen Formation

Som elektroner fjernes fra vannmolekyler, er vannet deles opp i komponentatomer. Oksygenatomene fra to vannmolekyler kombineres for å danne diatomisk oksygen (O2). Hydrogenatomer, som er enkle protoner som mangler sine elektroner, lette opprettelsen av proton gradienten innenfor den plass som omsluttes av thylakoid membran. Den diatomisk oksygen frigjøres og klorofyll sentrum binder seg til nye vannmolekyler for å gjenta prosessen. På grunn av de involverte reaksjonene, må fire elektroner bli energisert av klorofyll for å generere et enkelt molekyl av oksygen.