La fotosintesi è il processo mediante il quale piante, alghe e alcuni batteri e protisti producono cibo da luce solare e l'anidride carbonica. Un terzo ingrediente chiave in questo processo è l'acqua. Gli elettroni vengono rimossi dalla molecola dell'acqua rompendo la molecola di acqua. I protoni (atomi di idrogeno senza gli elettroni) vengono aggiunti a una pendenza del protone che viene quindi utilizzata per generare la molecola di energia ATP. L'atomo di ossigeno da una molecola di acqua è combinato con un altro atomo di ossigeno da un'altra molecola di acqua e rilasciato come ossigeno biatomico (O2).
Fotosintesi
Il processo di fotosintesi può essere diviso in due fasi. La prima fase della fotosintesi, spesso denominata le reazioni di luce, poiché dipende dalla luce, genera energia per la fase successiva della fotosintesi. La seconda fase della fotosintesi è spesso indicata come le reazioni di buio e utilizza l'energia raccolta nelle reazioni luce per fissare l'anidride carbonica in molecole di zucchero.
Cloroplasti
Fotosintesi nelle piante si verifica in strutture specializzate dette cloroplasti. All'interno i cloroplasti sono impilati membrane chiamate membrane tilacoidali. Le membrane tilacoidali racchiudono piccoli spazi che consentono di protoni ad essere concentrato su un lato della membrana. Questi protoni sono pranzo nello spazio attraverso la decomposizione delle molecole d'acqua e dagli enzimi che utilizzano gli elettroni rilasciati dal fotosistema per aggiungere alla pendenza del protone. Questa pendenza del protone può essere quindi utilizzata per generare energia chimica.
Fotosistema
Fotosistema incorporato in pigmenti di casa di membrane che catturano l'energia ed eccitano gli elettroni. Come gli elettroni sono eccitati, sono passati alle molecole di membrana che creare la pendenza del protone. I protoni poi scorrono indietro attraverso la membrana attraverso un enzima chiamato ATP sintasi che genera ATP, una molecola di energia.
Clorofilla
Il cuore del fotosistema è la clorofilla di pigmento. Mentre altri pigmenti quali i carotenoidi e xantofille sono presenti nel fotosistema, è clorofilla che fornisce l'elettrone che è eccitato con l'energia della luce. Come clorofilla rilascia l'elettrone per produrre la pendenza del protone, l'elettrone viene sostituito dal centro dello ione della clorofilla. Il centro dello ione della clorofilla si lega all'acqua e rimuove gli elettroni dalla molecola dell'acqua.
Processo di clorofilla-luce
Quando la luce raggiunge la clorofilla, un elettrone è rilasciato e sostituito. Quattro elettroni sono eccitati e rilasciati da formare una molecola di ossigeno da due molecole di acqua. I restanti ioni di idrogeno (protoni) vengono rilasciati in edificio protone pendenza mentre gli atomi di ossigeno dalle due molecole si combinano per ossigeno diatomic forma e rilasciato dal fotosistema. È importante notare che è questo passo iniziale nella fotosintesi dove l'acqua è consumata e ossigeno viene rilasciato e questo processo richiede la presenza di luce.