Beschrijf Wat gebeurt er tijdens Light dependent reacties van fotosynthese

Fotosynthese is het proces waarbij planten , algen en sommige bacteriën synthetiseren complexe organische moleculen uit kooldioxide, water , en licht-energie. Dit proces wordt vaak verdeeld in twee reacties : de licht - afhankelijke reacties en de licht - onafhankelijke reacties . De light-dependent reacties zetten licht om in chemische energie . Deze chemische energie wordt vervolgens gebruikt in de licht - onafhankelijke reacties koolstofdioxide oplossen en in organische moleculen . In fotosynthetische eukaryoten zoals planten en algen fotosynthese plaatsvindt in gespecialiseerde structuren genoemd chloroplasten . Fotosynthetische bacteriën ontbreken deze structuren , maar voeren fotosynthese op plooien van het plasmamembraan . Fotosystemen

fotosystemen zijn verzamelingen van pigmenten die capture lichtenergie en de reacties van de fotosynthese beginnen . Terwijl meerdere pigmenten zijn aangebracht in de fotosysteem , de centrale pigment chlorofyl . Twee verschillende fotosystemen geassocieerd met het licht - dependent reacties . Bacteriën bezitten meestal alleen fotosysteem II die een vorm van chlorofyl een zogenaamde P680 en gebruikt vanwege zijn optimale absorptie van licht met een golflengte van 680 nm . Eukaryoten ( planten en algen ) bezitten fotosysteem II en fotosysteem I. fotosysteem I maakt gebruik van chlorofyl a die licht absorbeert optimaal bij 700 nm en dus staat bekend als P700 .
Chlorofyl een

chlorofyl a gebruikt de gevangen lichtenergie een elektron die vervolgens uit het fotosysteem en de rest van de licht - afhankelijke reacties wordt getransporteerd energie . Chlorofyl a vervangt zijn verloren elektron uit een watermolecuul . Aangezien elektronen gestript van de watermoleculen , de zuurstofatomen van twee watermoleculen combineren zuurstofgas dat vrijkomt vormen . De waterstofatomen , nu eenzame protonen , bijdragen aan de proton gradiënt gecreëerd in opeenvolgende stappen van de light-dependent reacties .
Electron Transport

De geactiveerde elektron uit fotosysteem II wordt vrijgegeven aan een aantal dragermoleculen op een membraan . Aangezien de elektronen overdracht tussen deze drager moleculen door een aantal redoxreacties , wordt de energie van de elektronen gebruikt om protonen over het membraan te pompen , waardoor een proton gradiënt over het membraan . In eukaryoten worden de protonen geconcentreerd in de ruimten gevormd door de thylakoïdmembranen van de chloroplast . Bacteriën gebruiken specifieke infoldings van het plasmamembraan naar de omsloten ruimte nodig protonen concentreren creëren .
Niet - cyclische en cyclische fotofosforylatie

niet-cyclische photophosphorylation na voltooiing van de reacties , het elektron komt fotosysteem I waar het nieuwe energie en voltooit een aparte reeks reacties die NADP + reduceert tot NADPH , een energie- dragende molecuul nodig in het licht - onafhankelijke reacties. Het elektron wordt uiteindelijk verminderen NADP + naar NADPH , een energie - dragermolecuul in de licht - onafhankelijke reacties . In cyclische photophosphorylation , het elektron nieuwe energie door fotosysteem I keert terug naar de elektronen transportketen . Cyclische photophosphorylation kan extra ATP te genereren in plaats van het genereren van NADPH eind niet - cyclische photophosphorylation .
ATP synthese

protonen hoofdzakelijk aan een zijde van de membraan mogen over het membraan stroomt via specifieke kanalen gevormd door het enzym ATP synthase . ATP synthase koppelt de stroom van deze protonen de vorming van de energie ATP ( adenosine trifosfaat ) van ADP ( adenosine difosfaat ) en een fosfaatgroep . Gezamenlijk zijn de light-dependent reacties vaak aangeduid als photophosphorylation , als het totale effect is een fosfaat toe te voegen aan ADP met behulp van licht -energie. De ATP wordt vervolgens gebruikt als de energie brandstof voor de licht - onafhankelijke reacties waar kooldioxide wordt bevestigd in organische moleculen .