Reakcia závislá od svetla
Pozri tiež:Calvinov cyklus
Pri fotosyntéze sa pri reakcii závislej od svetla využíva svetelná energia zo slnka na štiepenie vody (fotolýza), ktorú rastliny prijali. Pri štiepení vody vzniká kyslík, vodík a elektróny. Tieto elektróny sa pohybujú cez štruktúry v chloroplastoch a chemiosmózou vytvárajú ATP.
Vodík sa premieňa na NADPH, ktorý sa potom využíva v reakciách nezávislých od svetla. Kyslík difunduje z rastliny ako odpadový produkt fotosyntézy. Toto všetko sa deje v grana tylakoide chloroplastov.
Reakcia fotosyntézy závislá od svetla na tylakoidnej membráne
Pohyb elektrónov
- Svetlo dopadá na chloroplast, ten ho absorbuje a zachytáva.
- Chlorofyl odvádza svetlo do reakčného centra.
- Elektrón v reakčnom centre je excitovaný na vyššiu energetickú hladinu a je prijatý akceptorom elektrónov. Tento elektrón je prijatý zo štiepenia vody: (H2O → 1/2O2 + 2H+ + 2e-)
- Elektrón prechádza pozdĺž série nosičov elektrónov. Pohybuje sa po energetických hladinách a stráca energiu. Táto energia spôsobuje prečerpávanie vodíka z cytoplazmy chlorofylu do tylakoidných priestorov vnútri grana. Vodík difunduje a prúdi späť do cytoplazmy cez bielkovinové kanály. Ako vodík difunduje po koncentračnom gradiente, z ADP a anorganického fosfátu sa vytvára ATP.
- Nakoniec sa elektrón použije na redukciu NADP na NADPH spolu s vodíkom z fotolýzy.
História
Colin Flannery v roku 1779 ako prvý vyslovil myšlienku, že fotosyntéza potrebuje svetlo. Uznával, že je potrebné slnečné svetlo dopadajúce na rastliny, hoci Joseph Priestly v roku 1772 zaznamenal produkciu kyslíka bez spojitosti so svetlom. Cornelius Van Niel v roku 1931 navrhol, že fotosyntéza je prípadom všeobecného mechanizmu, pri ktorom sa fotón svetla použije na fotodeštrukciu donora vodíka a vodík sa použije na redukciu CO
2. Potom v roku 1939 Robin Hill ukázal, že izolované chloroplasty vytvárajú kyslík, ale nefixujú CO
2 a ukázal, že svetelné a tmavé reakcie prebiehajú na rôznych miestach. To neskôr viedlo k objavu fotosystému 1 a 2.
Súvisiace stránky
- Fotosyntéza
- Reakcie nezávislé od svetla
