Lysuafhængig reaktion i fotosyntese: Hvad, hvordan, hvorfor og detaljerede fakta

Fotosyntese siges at være den metode, hvorved planterne laver deres egen mad ved hjælp af sol, vand og kuldioxiden.

Der er et bekymret sted kaldet stroma og er det sted, hvor lys uafhængig reaktion i fotosyntese finder sted. Det har mange enzymer, der kan arbejde sammen med ATP og også NADPH for at få carbonfikseret.

De fleste livsformer afhænger af fotosynteseprocessen. Denne metode udføres af planterne, få typer bakterier, alger, der hjælper med at fange energien fra strålerne til at lave ilt og derefter lagre den kemiske energi i form af glukose, som er et sukker. Planteædere har en tendens til at få energien ved at indtage planter, og kødæderne har den ved at spise planteæderne.

På tidspunktet for dette har planter en tendens til at optage kuldioxid og også vand fra jorden og luften. Mens på indersiden af celler af planten er der oxidation af vand hvilket betyder at elektronerne går tabt og også samtidig siges kuldioxiden reducere sig selv og så får den elektronerne. På grund af dette omdannes vandet til ilt.

lysuafhængig reaktion i fotosyntesen
Billedkredit-Lys uafhængig reaktion-Wikipedia

Med omdannelsen af ​​vand til oxygen omdannes kuldioxiden også til glucose. Planten plejer at frigive ilten igen i luften og lagrer derefter resten af ​​energien i glukosemolekylerne. Der er kloroplaster inde i plantecelle og de er små organeller. Det hjælper med at lagre energien fra solen. Inde i thylakoid er der også membraner, der hjælper kloroplasten.

Der er lys uafhængig reaktion i fotosyntesen, der ikke behøver lys og dermed pigmentet kaldet til at være klorofyl, er ikke ansvarlig for det, da det hjælper med at absorbere lyset. På dette tidspunkt har klorofyl en tendens til at absorbere energien fra røde og blå bølger og reflekterer så også de grønne bølger, der får det til at se grønt ud. Der er begge dele lys uafhængig reaktion i fotosyntese og også lysafhængig. 

Hvad er lysuafhængig reaktion i fotosyntese?

Fotosyntese er en fælles proces for alle planterne og er også vigtig på samme tid, som hjælper med at lave mad og giver energi til det.

Der er mange trin på bagsiden af ​​denne metode, og den kan derfor opdeles i to af de vitale trin, nemlig lysuafhængig reaktion i fotosyntesen og lysafhængig fase i fotosyntesen.

Reaktionen, der er afhængig af lys, finder sted i thylakoiden og har brug for solens stråler, og kaldes derfor lysafhængig reaktion i fotosyntesen. Klorofylet har en tendens til at absorbere energien fra solens bølger som lys og overfører den til den kemiske energi i form af NADHP- og ATP-molekylerne.

42 billede
Billedkredit-Fotosyntese-Wikipedia

På den anden side kaldes lysuafhængig reaktion i fotosyntesen for at være Calvin cyklus og foregår i stromaen, som er mellem thylakoidernes membran og chloroplastmembranen og ikke behøver lys og derfor kaldes til at være lys uafhængig reaktion i fotosyntesen. I denne fase bruges energi fra NADPH- og ATP-molekylerne til at samle molekylerne af kulhydrater som glucose fra kuldioxid.

Ikke alle former for dem er lavet til at være ens for fotosyntese. Der er flere typer af tilgængelige fotosyntese, der inkluderer den lysuafhængige reaktion i fotosyntesen og også den afhængige sammen med C4 og C3 fotosyntese. Størstedelen af ​​planterne bruger metoden til C3. På tidspunktet for Calvin-cyklus laver de et produkt med tre kulstof, kaldet 3-phosphoglycerinsyre, der bliver til glukose.

På den anden side laver C4 et kulstofprodukt med fire ringer, der er mellemprodukt og derefter spytter ind i carbondioxid og også igen til en treformsforbindelse på tidspunktet for Calvin-cyklus. Det bedste ved C4 er, at det kommer til at lave et godt niveau af kulstof og derefter tillader planter til at opretholde i omgivelserne med ikke meget brug af vandet eller lyset. C3 er bekymret for at blive kaldt som Calvin cyklus.

Hvor finder lysafhængig reaktion sted i fotosyntesen?

Kloroplasten er omgivet af en membran, der er af typen dobbelt og har en ydre linje og også en indre membran. Dette er det samme som mitokondrier.

Den lysafhængige reaktion ses i thylakoiderne. Reaktionen finder sted, mens klorofylpigmenterne ses inde i thylakoidernes membraner, der hjælper med at få energi fra solen.

Motivet for denne lysafhængige reaktion er at samle en masse energi fra dun og derefter nedbryde den til vandmolekyler for at lave NADPH og ATP. Molekylerne har en tendens til at lagre energi, og disse bliver brugt op i den lysuafhængige reaktion i fotosyntesen. Kloroplaster er de pigmenter, der er grønne og ses i klorofylet.

Kloroplast er den, der hjælper med at absorbere lyset fra solen. Den opbevares i membraner af thylakoider og i proteinkomplekset, der kaldes fotosystem 1 og fotosystem 2. Reaktionsrækken, der er lysafhængig, starter, når solen rammer klorofylets molekyle og ses i fotosyntese 2. Dette får elektronen ophidset og forlader derefter klorofylmolekylet.

115 billede
Billedkredit-Thylakoider-Wikipedia

Efter at have forladt molekylet ses de at rejse langs thylakoidernes membran gennem rækken af bærerproteiner som kaldes elektrontransportkæden. På dette tidspunkt får fotosyntese 2 vandmolekylerne til at blive spyttet op for at miste elektron fået tilbage og fylder derefter det energivakuum op, der er lavet af det. Denne metode er brugt op af menneskene men har svigtet i laboratorierne. Hvert af vandmolekylerne har en tendens til at nedbrydes til to brintmolekyler og kun et for ilten.

Oxygen frigives som et produkt, der ikke nytter noget, når det samles for at samles igen. Ionerne af brint er opbygget i mere koncentration i thylakoidernes lumen. De har tendens til at passere via enzymet kaldet ATP-syntase og derefter bevægelsen giver energien det er nødvendigt for at nå den tredjedel af ADP-fosfatet for at lave ATP. Denne energi er nødvendig til fremstilling af cellemetoder, hvor også glukose nedbrydes for at danne ATP senere efter respiration.

Hvor finder lysuafhængig reaktion sted?

Den indre del af kloroplasten har også anden membran og er thylakoidmembranen, der er foldet i mange former forbundet med stakke af skiverne.

Den lysuafhængige reaktion i fotosyntesen finder sted inde i stromaen. Det har mange enzymer, der hjælper i arbejdet med NADPH og også ATP og har derefter kulstoffet fikseret fra kuldioxiden i de molekyler, der skal bygges i glukosen.

Selve målet med den lysuafhængige reaktion i fotosyntesen er at samle glukosemolekylerne. Dette er en del af fødevarefremstillingsprocessen, der har brug for kuldioxid, der gives af luften til planterne. Planterne får kulstoffet fra CO2 og laver så glukoseblokkene. Et enzym i stromaen kaldes rubisco, der binder med de fem kulstofmolekyler i RubP, der forbinder sig med kuldioxidmolekylet.

Dette har en tendens til at danne et molekyle med seks carbonatomer, der igen brydes ind i molekylerne af tre carbonatomer. Dette er den del af den lysuafhængige reaktion i fotosyntesen, der kaldes til at være kulstoffiksering. Herefter optager energibærerne lysafhængig reaktion for sit bidrag. NADPH og ATP deler hver af de 3 phosphoglycerat et hydrogenatom og danner derefter to molekyler af det simple sukker kaldet G3P. Endelig bruges molekylerne til at lave glukose.

43 billede
Billedkredit-stroma-Wikipedia

Denne del af den lysuafhængige reaktion i fotosyntesen er sagsøgt for kulstof og kaldes også som reduktion. Calvin cyklus bruger 6 molekyler af kuldioxid en enkelt gang, og dette viser, at der er 12 molekyler af G3P, der er lavet. På trods af dette er der kun to af molekylerne, der er sagsøgt for at lave glucosemolekyle, og resten af ​​dem siges at være genanvendt tilbage til RubP, så denne cyklus kan køre igen.

Hvordan produceres ATP i lysreaktionerne?

Metoden siges at fuldende sig selv y retssag af to andre processer inden for lysreaktionen med en, der laver ATP og en anden NADPH.

Proteinerne har en tendens til at diffundere uden for thylakoidet via ATP-syntase, der kommer til at danne ATP. Når elektronen når PSI, forbinder den klorofylet med et unikt par og exciterer det derefter ved at absorbere lys.

Elektroner har en tendens til at overføre i en kæde mellem de to typer fotosyntese, hvor fotosyntesen 1 tjener til at lave NADPH og derefter den anden til at lave ATP. I den lysuafhængige reaktion i fotosyntesen og også den anden, spyttes vand for at tjene til elektronerne og derefter afgive ilt i form af biprodukt. ATP fremstilles af ADP ved tilsætning af fosfat.

Protoner diffunderer ud af thylakoidlumen gennem enzymet, ATP syntase, producerer ATP i processen. Når elektronen når PSI, slutter den sig til sit klorofyl i et særligt par og ophidses igen ved absorption af lys. Under fotosynteseprocessen, lys trænger ind cellen og går over i kloroplasten. Lysenergien opfanges af klorofylmolekyler på granalstablene. Noget af lysenergien omdannes til kemisk energi.

116 billede
Billedkredit-ATP syntase-Wikipedia

Under denne proces tilsættes et fosfat til et molekyle for at forårsage dannelsen af ​​ATP. I lysreaktioner spaltes vand, hvilket giver en kilde til elektroner og afgiver O2 som et biprodukt. H+ elektroner fra vand reducerer NADP+ til NADPH. Lysreaktioner genererer også ATP fra ADP ved at tilføje et fosfat. Hovedfunktionen af ​​lysafhængige reaktioner af fotosyntese er at producere ATP-molekyler gennem oxidations-reduktionsreaktioner og kemiosmosereaktioner i kloroplaster.

Hvordan bruges ATP og NADPH til fotosyntese?

Ved reaktionerne bliver sollyset sagsøgt som energi og brug for at få vandet til at oxidere og derefter sende elektronerne til NADP, der laver NADPH.

Enkelt sagt er begge disse lavet af den proces, der kaldes elektrontransportkæde. På tidspunktet for lysreaktionerne bruges vand og laver ilt. Dette finder sted om dagen, da solen har brug for det.

Noget af energien fra lys bruges til at få ADP omdannet til ATP. ATP og NADPH er lavet efterfølgende og derefter sagsøgt som en magt til at få sukkeret lavet på tidspunktet for Calvin cyklus. Både ATP og NADPH er lavet sammen. Fotosyntesen foregår i to stadier, der driver sollys til at syntetisere NADPH og ATP.

117 billede
Billedkredit-ATP-Wikipedia

I en proces kaldet ikke-cyklisk fotofosforylering (den "standard" form for de lysafhængige reaktioner) fjernes elektroner fra vand og passerer gennem PSII og PSI, før de ender i NADPH. Denne proces kræver, at lys absorberes to gange, én gang i hvert fotosystem, og det danner ATP. ATP kan bruges til at lagre energi til fremtidige reaktioner eller trækkes tilbage for at betale for reaktioner, når energi er påkrævet af cellen.

Dyr lagrer energien fra nedbrydning af føde som ATP. Ligeledes opfanger og lagrer planter den energi, de får fra lys under fotosyntesen i ATP-molekyler. NADPH er en elektronbærer, der accepterer et par højenergielektroner og overfører dem sammen med det meste af deres energi til et andet molekyle. NADPH spiller en stor rolle i den lysuafhængige reaktion, når det sammen med ATP bruges til at producere højenergisukker.

Rolle af ATP og NADPH i Calvin cyklus

Den meget simple trinfunktion af disse er at lave elektroner, generere energi og så også lave brintatomer i Calvin-cyklussen.

ATP siges at være kilden til energi, og mens NDPH kommer til at reducere det middel, der tilføjer lysenergien, laver elektroner ikke sukker. Calvin-cyklussen laver tre af kulstofmolekylerne og også G3P.

De to af de vitale roller er at have den lysafhængige fase og den lysuafhængige reaktion i fotosyntesen til at arbejde sammen og også fungere som en energikilde for at få energien taget væk fra solen for at få den lysuafhængige reaktion i fotosyntesen til at hjælpe sig selv til lave mad til sig selv. Nogle af Calvin cyklus har brug for ATP og andre behov NADPH.

118 billede
Billedkredit-NADPH-Wikipedia

Denne reaktion katalyseres af enzymet rubisco. I anden fase bruges seks ATP og seks NADPH til at omdanne de seks 3-PGA-molekyler til seks molekyler af et trekulstofsukker (G3P). Denne reaktion betragtes som en reduktion, fordi NADPH skal donere sine elektroner til en tre-kulstof mellemprodukt at lave G3P. Begge disse molekyler bære energi; i tilfælde af NADPH har det reducerende kraft, der bruges til at brænde processen med at lave kulhydratmolekyler i lys-uafhængige reaktioner.

Læs også: