Інформація

5.11C: Дві частини фотосинтезу – біологія

5.11C: Дві частини фотосинтезу – біологія


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Світлозалежна і світлонезалежна реакції — це дві послідовні реакції, що відбуваються під час фотосинтезу.

Мети навчання

  • Розрізняють дві частини фотосинтезу

Ключові моменти

  • У світлозалежних реакціях енергія сонячного світла поглинається хлорофілом і перетворюється в хімічну енергію у вигляді молекул-переносників електронів, таких як АТФ і НАДФН.
  • Світлова енергія використовується у фотосистемах I і II, обидві з яких присутні в тилакоїдних мембранах хлоропластів.
  • У світлонезалежних реакціях (цикл Кальвіна) молекули вуглеводів збираються з вуглекислого газу за допомогою хімічної енергії, отриманої під час світлозалежних реакцій.

Ключові терміни

  • фотосистема: Будь-яка з двох біохімічних систем, активних у хлоропластах, які є частиною фотосинтезу.

Фотосинтез відбувається в два послідовні етапи:

  1. Світлозалежні реакції;
  2. Світлонезалежні реакції, або цикл Кальвіна.

Світлозалежні реакції

Як випливає з назви, світлозалежні реакції вимагають сонячного світла. У світлозалежних реакціях енергія сонячного світла поглинається хлорофілом і перетворюється в накопичену хімічну енергію у вигляді молекули-носія електронів NADPH (нікотинамідаденіндинуклеотидфосфат) і молекули АТФ (аденозинтрифосфат). Світлозалежні реакції відбуваються в тилакоїдних мембранах у гранумі (купі тилакоїдів) у хлоропласті.

Фотосистеми

Процес, який перетворює світлову енергію в хімічну, відбувається в багатобілковому комплексі, який називається фотосистемою. Два типи фотосистем вбудовані в тилакоїдну мембрану: фотосистема II (PSII) і фотосистема I (PSI). Кожна фотосистема відіграє ключову роль у захопленні енергії сонячного світла шляхом збудження електронів. Ці енергійні електрони транспортуються молекулами «енергетичного носія», які забезпечують світлонезалежні реакції.

Фотосистеми складаються із світлозбирального комплексу та реакційного центру. Пігменти світлозбирального комплексу передають світлову енергію до двох спеціальних хлорофілів а молекули в реакційному центрі. Світло збуджує електрон з хлорофілу а пари, яка переходить до первинного акцептора електрона. Потім збуджений електрон необхідно замінити. У фотосистемі II електрон походить від розщеплення води, яка виділяє кисень у вигляді відходів. У фотосистемі I електрон походить із ланцюга транспортування електронів хлоропласта.

Дві фотосистеми окислюють різні джерела низькоенергетичного джерела електронів, доставляють свої електрони під напругою в різні місця і реагують на різні довжини хвилі світла.

Світлонезалежні реакції

У світлонезалежних реакціях або циклі Кальвіна електрони, що піддаються енергією від світлозалежних реакцій, забезпечують енергію для утворення вуглеводів з молекул вуглекислого газу. Світлонезалежні реакції іноді називають циклом Кальвіна через циклічність процесу.

Хоча світлонезалежні реакції не використовують світло як реагент (і в результаті можуть відбуватися вдень або вночі), вони вимагають, щоб продукти світлозалежних реакцій функціонували. Світлонезалежні молекули залежать від молекул-носіїв енергії, АТФ і НАДФН, для створення нових молекул вуглеводів. Після передачі енергії молекули носія енергії повертаються до світлозалежних реакцій, щоб отримати більш енергійні електрони. Крім того, світлом активуються кілька ферментів світлонезалежних реакцій.