La fotosintesi è il processo mediante il quale piante e alcuni batteri e protisti sintetizzano molecole dello zucchero da anidride carbonica, acqua e luce solare. La fotosintesi può essere diviso in due fasi---la reazione dipendente dalla luce e la luce reazioni indipendenti (o scure). Durante le reazioni di luce, è spogliato un elettrone da una molecola di acqua liberando gli atomi di ossigeno e idrogeno. L'atomo di ossigeno libero combina con un altro atomo di ossigeno libero per produrre gas di ossigeno che viene poi rilasciato.
Reazioni di luce
Lo scopo principale delle reazioni luce nella fotosintesi è per generare energia per uso nelle reazioni di buio. L'energia è raccolto dalla luce solare che viene trasferita agli elettroni. Come gli elettroni passano attraverso una serie di molecole, una pendenza del protone è formate membrane. I protoni flusso indietro attraverso la membrana attraverso un enzima chiamato ATP sintasi che genera ATP, una molecola di energia, utilizzati nelle reazioni di buio dove l'anidride carbonica è usata per fare lo zucchero. Questo processo è chiamato photophposphorylation.
Fotofosforilazione ciclica e diminuiscono
Fotofosforilazione ciclica e noncyclic consultare l'origine e la destinazione dell'elettrone utilizzato per generare la pendenza del protone e a sua volta l'ATP. In photophosphorlation ciclico, l'elettrone viene riciclato torna a un fotosistema dove è ri-energizzato e ripete il suo viaggio attraverso le reazioni di luce. Tuttavia, nella fotofosforilazione photophosphorylation, passaggio finale dell'elettrone è nella creazione di una molecola di NADPH utilizzata anche nelle reazioni di buio. Questo richiede l'inserimento di un nuovo elettrone per ripetere le reazioni di luce. La necessità di questo elettrone provoca la formazione di ossigeno dalle molecole di acqua.
Cloroplasti
Negli eucarioti fotosintetici come le alghe e piante, la fotosintesi si verifica in un organello cellulare specializzato chiamato un cloroplasto. All'interno i cloroplasti sono membrane tilacoidali che forniscono un ambiente interno ed esterno per la fotosintesi. Le membrane tilacoidali sono presenti in tutti gli organismi fotosintetici, batteri inclusi, ma solo gli eucarioti casa queste membrane all'interno dei cloroplasti. Fotosintesi comincia nel fotosistema che si trova all'interno delle membrane tilacoidali. Come le reazioni di luce del progresso di fotosintesi, i protoni sono imballati all'interno degli spazi di membrana creando un gradiente protonico attraverso la membrana.
Fotosistema
Fotosistema è strutture complesse di coinvolgere pigmenti situati all'interno della membrana tilacoide che eccitano gli elettroni usando energia luminosa. Ogni pigmento è in sintonia con una parte specifica dello spettro della luce. Il pigmento centrale è clorofilla & #x3B1; che serve un ulteriore ruolo di raccogliere l'elettrone che viene utilizzato nelle reazioni successive di luce. All'interno del centro di clorofilla & #x3B1; sono gli ioni che si legano a molecole di acqua. Come clorofilla si eccita un elettrone e invia l'elettrone fuori il fotosistema a in attesa di molecole del ricevitore, l'elettrone viene sostituito da molecole d'acqua.
Formazione dell'ossigeno
Come elettroni sono strappati dalle molecole di acqua, l'acqua è rotto in atomi di componente. Gli atomi di ossigeno da due molecole di acqua si combinano per ossigeno biatomico (O2) di forma. Gli atomi di idrogeno, che sono singoli manca loro elettroni, protoni aiuti alla creazione del gradiente protonico all'interno dello spazio racchiuso dalla membrana tilacoidale. L'ossigeno biatomico viene rilasciato e il centro di clorofilla si lega al nuove molecole di acqua per ripetere il processo. Dovuto le reazioni coinvolte, quattro elettroni devono essere eccitati dalla clorofilla per generare una singola molecola di ossigeno.