Hvordan dannes ATP under fotosyntese: detaljerede fakta

I denne artikel vil vi diskutere, hvordan atp dannes under fotosyntese.   

Processen med fotofosforylering finder sted i thylakoidmembranerne i plantecellernes kloroplaster, hvor hydrogenionerne under fotosyntesen genereres af Electron Transport System (ETS), som arbejder på at omdanne ADP og det uorganiske fosfat til ATP. Denne proces omdanner lysenergien til kemisk energi for at producere ATP. 

Hvad er ATP?

fuld form for ATP er adenosintrifosfat, som er identificeret som de energibærende molekyler i hver celle i de levende væsener. Det frigives fra nedbrydningen af ​​CO2 til den simple form for sukker, der skal bruges som energikilde. 

hvordan dannes atp under fotosyntesen
ATP fra Wikipedia

Hvad gør ATP i fotosyntese?

I at producere ATP under processen med fotosyntese, der er to processer, den ene er cyklisk og den anden er ikke-cyklisk. 

Cyklisk fotofosforylering:

Dette er den proces, som bruges af prokaryoterne til at generere øjeblikkelig energi gennem den simple omdannelse af ADP til ATP. Det involverer kun ét fotosystem, PSI (P700) og følger et par grundlæggende trin, som inkluderer:

Trin 1: Absorption af lys i PSI (P700): lyset absorberes af pigmenterne i PSI for at blive sendt videre til reaktionscentret. Elektronen frigives for at blive ført videre til ferredoxin, som er den primære acceptor, som derefter sendes videre til cytochrom b6f for at blive videregivet til plastocyanin.   

Trin 2: ATP-syntese: Elektronen med det højere energiniveau overføres gennem Electron Transport Chain (ETC), hvor den mister energi. Den frigivne energi hjælper med at generere en gradient ved at pumpe H+ ioner hen over membranen. H+ ionerne passerer via ATP syntase under deres nedstigning gennem gradienten, hvilket forårsager dannelsen af ​​ATP, og denne proces er kendt som kemiosmose.

Læs mere på Gør alle bakterier fotosyntese: hvorfor, hvilken type, hvordan og detaljerede fakta

Ikke-cyklisk fotofosforylering

Dette er en proces, som involverer to forskellige fotosystemer, PS I (P700) og PS II (P680), hvor elektroner fjernes fra vandmolekylet og overføres gennem begge fotosystemer for at producere NADPH og ATP. De grundlæggende trin i processen omfatter: 

Trin 1: Absorption af lys i PSII (P680): Lyset absorberes af pigmenterne i thylakoidmembranen og sendes videre til reaktionscentret, hvor energien overføres til P680 for at booste en elektron til et højere energiniveau. Dernæst passerer elektronen med højere energiniveau via acceptormolekylet, som derefter erstattes af en elektron fra vandmolekylet. Denne spaltning af vandmolekylet betegnes som "fotolyse" for at frigive ilt af planterne. 

Trin 2: ATP syntese: elektronen med højere energiniveau bliver transporteret gennem Electron Transport Chain (ETC) for at miste energi i processen. Den frigivne energi letter pumpningen af ​​H+ ioner fra stroma mod thylakoidmembranen for at opbygge en gradient. Under nedføringen af ​​H+-ionerne gennem gradienten, passerer H+-ionerne gennem ATP-syntase, som driver produktionen af ​​ATP, og denne proces betegnes som kemiosmose. 

Trin 3: Absorption af lys i PSI (P700): elektronerne fra PSII ankommer til PSI's reaktionscenter. Yderligere, når lysenergien videregives af pigmenterne i reaktionscentret, exciteres elektronerne i P700 til at danne højere energiniveauer, der skal overføres via acceptormolekylet. De manglende elektroner i PSI erstattes af elektronerne fra PSII. 

Trin 4: Dannelse af NADPH: Disse elektroner med højere energiniveauer overføres derefter gennem et kort ben af ​​ETC og i slutningen af ​​kæden ændres NADP+ til NADPH. 

Forskel mellem cyklisk og ikke-cyklisk fotofosforylering 

Cyklisk fotofosforyleringIkke-cyklisk fotofosforylering
Fotosystem I (P700) er involveret.Fotosystem I (P700) og Fotosystem II (P680) er involveret.
Aktivt reaktionscenter: P700Aktivt reaktionscenter: P680
Kun ATP-molekyler syntetiseres og ikke NADPH. Både ATP- og NADPH-molekyler syntetiseres. 
Der produceres ikke ilt som et biproduktIlt dannes som biprodukt. 
Fotolyse af vandmolekyler forekommer ikke. Fotolyse af vandmolekyler er et vigtigt skridt. 
Elektronernes bevægelse er i et cyklisk mønster. Elektronernes bevægelse er i et ikke-cyklisk mønster. 

Hvor meget ATP produceres i fotosyntesen

Cyklisk fotofosforylering kan forekomme under svage lysforhold eller under særlige forhold som akkumulering af øgede NADPH-molekyler i kloroplasterne. Det er almindeligt hos prokaryoter med hensyn til syntese af øjeblikkelig energi.

Dette er en vigtig proces i fotosyntesen, da den sikrer dannelsen af ​​kemisk energi kun i form af ATP. Her bliver elektronerne begejstrede for kun at komme ind i fotosystem I. Denne proces genererer dannelsen af ​​2 ATP molekyler og ingen NADPH eller Oxygen molekyler.  

Ved ikke-cyklisk fotofosforylering sker initieringen af ​​de elektroner, der reduceres, gennem processen med fotooxidation af vandmolekylet. Dette er den væsentlige proces i fotosyntesen, da den sikrer dannelsen af ​​kemisk energi i form af NADPH og ATP og frigiver atmosfærisk ilt, så andre levende væsener kan trække vejret. Det genererer dannelsen af ​​1 ATP-molekyle og 2 NADPH-molekyler.  

Læs også: