Fotosyntéza jeproces, při kterém rostliny , řasy a některé bakterie syntetizovat složité organické molekuly z oxidu uhličitého , vody a energie světla . Tento proces je často rozdělen do dvou sad reakcí : světelné závislé reakce a lehké nezávislé reakce . Světlo – závislé reakce přeměnit světelnou energii na chemickou energii . Tato chemická energie se pak používá ve světle nezávislé reakce stanovit oxidu uhličitého do organických molekul . V fotosyntetických eukaryot , jako jsou rostliny a řasy , fotosyntéza se vyskytuje ve specializovaných struktur zvaných chloroplasty . Fotosyntetické bakterie nedostatek těchto struktur , namísto provedení fotosyntézy na záhybech plazmatické membrány . Fotosystémy
fotosystému jsou kolekce pigmentů , které zachycují světlo energie a začínají reakce fotosyntézy . Zatímco více pigmenty jsou uspořádány v fotosystému ,centrální pigment je chlorofyl. Dva odlišné fotosystémy jsou spojeny s světla v závislosti na reakcích . Bakterie mají obvykle pouze fotosystému II , která používá formu chlorofylu a známé jako P680 , vzhledem k optimální absorbance světla o vlnové délce 680 nm . Eukaryota ( rostliny a řasy ) mají fotosystému II a fotosystému I. fotosystému I využívá chlorofyl , který absorbuje světlo optimálně při 700 nm , a proto je známý jako P700 .
Chlorofyl
Chlorofylpoužívá zachyceného světelnou energii na energii elektronů , který se potom dopravuje z fotosystému a na zbytek světla v závislosti na reakcích . Chlorofylnahradí ztracený elektron z molekuly vody . Jak elektrony jsou odstraněny z molekul vody , atomy kyslíku ze dvou molekul vody se spojí za vzniku kyslíku plyn, který se uvolňuje . Vodíky , nyní osamělý protony , přispět k protonového gradientu vytvořeném v následujících krocích světla – závislé reakce .
Electron Doprava
napětím elektronů z fotosystému II je uvolňován do řady molekul nosiče na membráně . Vzhledem k tomu, elektron se přenáší mezi těmito molekulami nosiče prostřednictvím řady redoxních reakcí ,energie z elektronu se používá k čerpání protonů přes membránu , vytváří protonový gradient přes membránu . V rámci eukaryot , protony jsou soustředěny v rámci prostorů tvořených thylakoidních membránách chloroplastu . Bakterie používají specifické infoldings plazmatické membrány k vytvoření uzavřené prostory potřebné soustředit protony .
Acyklický a cyklický Photophosphorylation
non – cyklického photophosphorylation , po dokončení reakce ,elektron přejde do fotosystému i , kde je znovu pod napětím a doplňuje samostatnou sérii reakcí, které snižuje NADP + na NADPH , což je molekula energeticky provádění potřebných ve světle nezávislé reakce . Elektronů se používá na konci snížit NADP + na NADPH , molekuly nosiče energie využívány s ohledem nezávislé reakce . V cyklickém photophosphorylation ,elektron znovu nabije Photosystem I se vrací do elektronového transportního řetězce . Cyklické photophosphorylation umožňuje dodatečné ATP , které budou generovány namísto generování NADPH na konci necyklickém photophosphorylation .
ATP Syntéza
Protony se soustředily na jedné straně membrány mohou proudit přes membránu prostřednictvím specifických kanálů vytvořených enzymem ATP syntázy . ATP syntázy párytok těchto protonů k vytvoření energetické molekuly ATP ( adenosintrifosfát ) z ADP ( adenosin difosfát ) a fosfátové skupiny . Kolektivně , světlo závislé reakce jsou často označovány jako photophosphorylation , jakocelkový efekt je přidat fosfát ADP pomocí světelné energie . ATP je pak použit jako energetické palivo pro světlo – nezávislé reakce , kde se oxid uhličitý pevných do organických molekul .