Beschreiben Sie, was passiert während Lichtabhängige Reaktionen der Photosynthese

Die Photosynthese ist der Prozess , bei dem Pflanzen , Algen und einige Bakterien synthetisieren komplexe organische Moleküle aus Kohlendioxid , Wasser und Lichtenergie . Die lichtabhängigen Reaktionen und die Licht - unabhängige Reaktionen : Dieses Verfahren wird häufig in zwei Sätze von Reaktionen aufgeteilt. Die lichtabhängigen Reaktionen wandeln Lichtenergie in chemische Energie . Diese chemische Energie wird dann in den lichtunabhängigen Reaktionen verwendet werden, um Kohlendioxid in organische Moleküle zu beheben. In photosynthetischen Eukaryoten wie Pflanzen und Algen, erfolgt die Photosynthese in Chloroplasten spezialisierte Strukturen . Photosynthesebakterien fehlt diese Strukturen anstelle der Durchführung der Photosynthese auf Falten der Plasmamembran. Photo

Photosysteme
sind Sammlungen von Pigmenten, die Erfassung von Lichtenergie und die Reaktionen der Photosynthese beginnen. Während mehrere Pigmente in der Photo angeordnet sind, ist die zentrale Pigment Chlorophyll . Zwei verschiedene Photosysteme werden mit den lichtabhängigen Reaktionen. Bakterien besitzen typischerweise nur Photosystem II , das eine Form von Chlorophyll als P680 bekannt ist, aufgrund der optimalen Absorption von Licht mit einer Wellenlänge von 680 nm verwendet . Eukaryoten (Pflanzen und Algen) besitzen Photosystem II und Photosystem I. Photosystem I nutzt Chlorophyll a , das Licht optimal absorbiert bei 700 nm und ist daher als P700 bekannt.
Chlorophyll a

Chlorophyll a verwendet die erfassten Lichtenergie , um ein Elektron , das dann aus dem Photosystem und an den Rest der lichtabhängigen Reaktionen transportiert erregen. Chlorophyll a ersetzt die verlorene Elektron von einem Wassermolekül . Elektronen werden aus den Wassermolekülen abgestreift , die Sauerstoffatome von zwei Wassermolekülen zu verbinden , um Sauerstoffgas , das freigesetzt wird, zu bilden. Die Wasserstoffatome , jetzt einsamer Protonen, tragen zur Protonengradienten in den nachfolgenden Schritten der lichtabhängigen Reaktionen erstellt.
Electron Transport

Die erregte Elektron aus Photosystem II wird mit einer Reihe von Trägermolekülen auf einer Membran freigesetzt. Wenn der Elektronenstrahl zwischen diesen Trägermoleküle durch eine Reihe von Redox-Reaktionen übertragen wird, wird die Energie der Elektronen verwendet wird, um Protonen durch die Membran zu pumpen , wodurch eine Protonengradienten durch die Membran. In Eukaryoten werden die Protonen innerhalb der durch die Thylakoidmembran der Chloroplasten gebildet Bereiche konzentriert. Bakterien verwenden spezifische Einstülpungen der Plasmamembran , um die geschlossenen Räumen benötigt, um die Protonen konzentrieren erstellen.
Nicht- zyklische und zyklische Photophosphorylierung

In nicht- zyklische Photophosphorylierung nach Abschluss der Reaktionen , die Elektronen tritt Photosystem I , wo es wieder erregt und schließt einen separaten Reihe von Reaktionen, die NADP + zu NADPH , einem energietragenden Molekül in den lichtunabhängigen Reaktionen benötigt reduziert . Das Elektron wird am Ende verwendet werden, um NADP + zu NADPH , eine in den Licht unabhängige Reaktionen verwendeten Energieträgermolekülreduzieren. Im zyklischen Photophosphorylierung kehrt das Elektron von Photosystem I wieder erregt, um die Elektronentransportkette . Cyclische Photophosphorylierung ermöglicht zusätzliche ATP erzeugt werden statt der Erzeugung des NADPH am Ende der nicht- cyclischen Photophosphorylierung .
ATP Synthese

auf einer Seite der Protonen konzentriert Membran erlaubt, durch die Membran durch spezifische Kanäle durch das Enzym ATP -Synthase gebildet fließen. ATP -Synthase koppelt den Fluss dieser Protonen zur Bildung des Energie Molekül ATP (Adenosintriphosphat ), ADP ( Adenosindiphosphat ) und einer Phosphatgruppe . Gemeinsam die lichtabhängigen Reaktionen werden oft als Photophosphorylierung bezeichnet, da die Gesamtwirkung ist es, ein Phosphat zu ADP hinzufügen Verwendung von Lichtenergie . Die ATP wird dann als Brennstoff für die EnergielichtunabhängigenReaktionen, bei denen Kohlendioxid in organische Moleküle fixiert eingesetzt.