Reakce závislá na světle
Viz také:Calvinův cyklus
Při fotosyntéze je reakce závislá na světle a využívá světelnou energii ze slunce ke štěpení vody (fotolýza), kterou rostliny přijímají. Při štěpení vody vzniká kyslík, vodík a elektrony. Tyto elektrony procházejí strukturami v chloroplastech a chemiosmózou vytvářejí ATP.
Vodík se přeměňuje na NADPH, který se pak využívá v reakcích nezávislých na světle. Kyslík difunduje z rostliny jako odpadní produkt fotosyntézy. To vše se děje v grana thylakoidu chloroplastů.
Reakce fotosyntézy závislá na světle na tylakoidní membráně
Pohyb elektronů
- Světlo dopadá na chloroplast, ten světlo pohlcuje a zachycuje.
- Chlorofyl odvádí světlo do reakčního centra.
- Elektron v reakčním centru je excitován na vyšší energetickou hladinu a je přijat akceptorem elektronů. Tento elektron je přijat ze štěpení vody: (H2O → 1/2O2 + 2H+ + 2e-).
- Elektron prochází řadou nosičů elektronů. Pohybuje se po energetických hladinách a ztrácí energii. Tato energie způsobuje čerpání vodíku z cytoplazmy chlorofylu do thylakoidních prostor uvnitř grana. Vodík difunduje a proudí zpět do cytoplazmy prostřednictvím bílkovinných kanálků. Jak vodík difunduje po koncentračním gradientu, vzniká ATP z ADP a anorganického fosfátu.
- Nakonec se elektron použije k redukci NADP na NADPH spolu s vodíkem z fotolýzy.
Historie
Colin Flannery byl první, kdo v roce 1779 přišel s myšlenkou, že fotosyntéza potřebuje světlo. Uvědomoval si, že k tomu je zapotřebí sluneční světlo dopadající na rostliny, ačkoli Joseph Priestly v roce 1772 zaznamenal produkci kyslíku bez spojení se světlem. Cornelius Van Niel v roce 1931 navrhl, že fotosyntéza je případem obecného mechanismu, kdy je foton světla použit k fotodekompozici donoru vodíku a vodík je použit k redukci CO
2. V roce 1939 pak Robin Hill ukázal, že izolované chloroplasty vytvářejí kyslík, ale nefixují CO
2 a ukázal, že reakce světla a tmy probíhají na různých místech. To později vedlo k objevu fotosystému 1 a 2.
Související stránky
