Reakcija, odvisna od svetlobe
Glej tudi:Calvinov cikel
Pri fotosintezi je svetlobno odvisna reakcija, pri kateri se svetlobna energija sonca uporabi za cepitev vode (fotoliza). ki so jo rastline sprejele. Pri razgradnji vode nastanejo kisik, vodik in elektroni. Ti elektroni se premikajo skozi strukture v kloroplastih in s kemiosmozo tvorijo ATP.
Vodik se pretvori v NADPH, ki se nato uporabi v reakcijah, neodvisnih od svetlobe. Kisik izstopi iz rastline kot odpadni produkt fotosinteze. Vse to se dogaja v tilakoidu kloroplastov.
Od svetlobe odvisna reakcija fotosinteze na tilakoidni membrani
Gibanje elektronov
- Svetloba pade na kloroplast, ta absorbira svetlobo in jo zadrži.
- Klorofil usmerja svetlobo do reakcijskega centra.
- Elektron v reakcijskem središču se vzbudi na višji energijski nivo in ga sprejme elektronski akceptor. Ta elektron je prevzet pri cepitvi vode: (H2O → 1/2O2 + 2H+ + 2e-)
- Elektron se prenaša po vrsti nosilcev elektronov. Premika se po energijskih nivojih navzdol in izgublja energijo. Ta energija povzroči črpanje vodika iz citoplazme klorofila v tilakoidne prostore znotraj grane. Vodik difundira in se po beljakovinskih kanalih pretaka nazaj v citoplazmo. Ko vodik difundira po koncentracijskem gradientu navzdol, iz ADP in anorganskega fosfata nastane ATP.
- Na koncu se elektron uporabi za redukcijo NADP v NADPH skupaj z vodikom iz fotolize.
Zgodovina
Colin Flannery je leta 1779 prvi predstavil idejo, da fotosinteza potrebuje svetlobo. Ugotovil je, da je potrebna sončna svetloba, ki pada na rastline, čeprav je Joseph Priestly leta 1772 opazil nastajanje kisika brez povezave s svetlobo. Cornelius Van Niel je leta 1931 predlagal, da je fotosinteza primer splošnega mehanizma, pri katerem se foton svetlobe uporabi za fotorazgradnjo donorja vodika, vodik pa se uporabi za redukcijo CO
2. Leta 1939 je Robin Hill pokazal, da izolirani kloroplasti proizvajajo kisik, vendar ne vežejo CO
2 kar je pokazalo, da svetlobne in temne reakcije potekajo na različnih mestih. To je pozneje privedlo do odkritja fotosistemov 1 in 2.
Sorodne strani
- Fotosinteza
- Reakcije, neodvisne od svetlobe
