Fase fotosintesis bercahaya

Fase bercahaya fotosintesis adalah proses di mana sinar matahari diperlukan untuk mengubah karbon dioksida menjadi oksigen

Apa fase fotosintesis bercahaya?

Itu fase Fotosintesis Luminous Ini adalah bagian pertama dari proses fotosintesis yang membutuhkan keberadaan cahaya untuk mendapatkan energi kimia dalam bentuk ATP dan NADPH. Dari disosiasi molekul air, ia akan menghasilkan oksigen.

Reaksi biokimia terjadi pada tilacoids kloroplas, di mana pigmen fotosintesis yang tereksitasi oleh cahaya ditemukan. Ini adalah klorofil ke, Klorofil B dan karotenoid.

Untuk reaksi yang bergantung pada cahaya, beberapa elemen diperlukan. Sumber cahaya dalam spektrum yang terlihat diperlukan. Demikian juga, kehadiran air diperlukan.

Fase fotosintesis bercahaya memiliki produk akhir pembentukan ATP (adenosine tryphosphate) dan NADPH (nicotinamide dan adenine dyucleotide phosphate).

Molekul -molekul ini digunakan sebagai sumber energi untuk memperbaiki CO₂ dalam fase gelap. Juga, selama fase ini dirilis atau₂, Produk pecahnya molekul H₂O.

Persyaratan

Agar reaksi tergantung pada fotosintesis dapat terjadi, perlu untuk memahami sifat -sifat cahaya. Juga perlu untuk mengetahui struktur pigmen yang terlibat.

Cahaya

Cahaya memiliki sifat gelombang dan partikel. Energi mencapai bumi dari matahari dalam bentuk gelombang dengan panjang yang berbeda, dikenal sebagai spektrum elektromagnetik.

Sekitar 40% dari cahaya yang mencapai planet ini terlihat cahaya. Ini ditemukan dalam panjang gelombang antara 380-760 nm. Termasuk semua warna pelangi, masing -masing dengan panjang gelombang karakteristik.

Panjang gelombang yang paling efisien untuk fotosintesis adalah violet ke biru (380-470 nm) dan merah oranye merah (650-780 nm).

Cahaya juga memiliki sifat partikel. Partikel -partikel ini disebut foton dan dikaitkan dengan panjang gelombang tertentu. Energi setiap foton berbanding terbalik dengan panjang gelombangnya. Pada panjang gelombang yang lebih pendek, energi yang lebih besar.

Dapat melayani Anda: ectomicorrizas dan endomicorrizas: karakteristik utama

Saat molekul menyerap foton energi cahaya, salah satu elektronnya berenergi. Elektron dapat meninggalkan atom dan diterima dengan molekul akseptor. Proses ini terjadi dalam fase cahaya fotosintesis.

Pigmen

Dalam membran tilacoid (struktur kloroplas) berbagai pigmen disajikan dengan kemampuan untuk menyerap cahaya yang terlihat. Pigmen yang berbeda menyerap panjang gelombang yang berbeda. Pigmen ini adalah klorofil, karotenoid dan ficobilins.

Karotenoid memberikan warna kuning dan oranye yang ada di tanaman. Ficobilin ditemukan di cyanobacteria dan alga merah.

Klorofil dianggap sebagai pigmen fotosintesis utama. Molekul ini memiliki hidrokarbon hidrofobik yang panjang, yang membuatnya tetap bersama dengan membran tilacoid. Selain itu, ia memiliki cincin porfirin yang mengandung atom magnesium. Di cincin ini energi cahaya diserap.

Ada berbagai jenis klorofil. Klorofil ke Itu adalah pigmen yang mengintervensi lebih langsung dalam reaksi cahaya. Klorofil B Menyerap cahaya ke panjang gelombang yang berbeda dan mentransfer energi ini ke klorofil ke.

Dalam kloroplas ada sekitar tiga kali lebih banyak klorofil ke Klorofil apa B.

Mekanisme

Sistem Photosystems

Molekul klorofil dan pigmen lainnya diatur dalam tilacoid dalam unit fotosintesis.

Setiap unit fotosintesis terdiri dari 200-300 molekul klorofil ke, Sejumlah kecil klorofil B, karotenoid dan protein. Area yang disebut pusat reaksi disajikan, yang merupakan situs yang menggunakan energi cahaya.

Pigmen lain yang ada disebut kompleks antena. Mereka memiliki fungsi menangkap dan meneruskan cahaya ke pusat reaksi.

Ada dua jenis unit fotosintesis, yang disebut fotosistem. Mereka berbeda dalam hal pusat reaksi mereka dikaitkan dengan protein yang berbeda. Mereka menyebabkan sedikit perpindahan dalam spektrum penyerapannya.

Dapat melayani Anda: jamur umum: karakteristik, sifat, reproduksi

Dalam fotosistem I, klorofil ke Terkait dengan pusat reaksi memiliki puncak penyerapan 700 nm (p₇₀₀). Dalam Fotosistem II, puncak penyerapan terjadi pada 680 nm (p₆₈₀).

Fotolisis

Selama proses ini pecahnya molekul air. Partisipasi Photostem II. Foton cahaya mempengaruhi molekul p₆₈₀ dan mengendarai elektron pada tingkat energi yang lebih tinggi.

Elektron tereksitasi diterima oleh molekul Uglyte, yang merupakan akseptor perantara. Selanjutnya, mereka melintasi membran tilacoid, di mana mereka diterima oleh molekul plastoquinone. Elektron akhirnya diberikan kepada p₇₀₀ Fotosistem i.

Elektron yang diserahkan oleh p₆₈₀ Mereka digantikan oleh orang lain dari air. Protein yang mengandung mangan (protein z) diperlukan untuk memecahkan molekul air.

Saat h₂o rusak, dua proton dilepaskan (h⁺) dan oksigen. Diperlukan dua molekul air dibagi sehingga molekul O dilepaskan₂.

Fotofosforilasi

Ada dua jenis fotofosforilasi, sesuai dengan arah aliran elektron.

Fotofosforilasi non -siklik

Dalam intervensi yang sama, Fotosistem I dan II. Itu disebut non -siklik karena aliran elektron dalam satu arti.

Ketika eksitasi molekul klorofil terjadi, elektron akan dipindahkan melalui rantai transportasi elektron.

Itu dimulai dalam fotosistem i saat foton cahaya diserap oleh molekul P₇₀₀. Elektron tereksitasi dipindahkan ke akseptor primer (Fe-s) yang mengandung zat besi dan sulfida.

Kemudian lulus molekul ferredoxin. Selanjutnya, elektron pergi ke molekul konveyor (FAD). Ini memberikannya pada molekul NADP⁺ yang mengurangi menjadi NADPH.

Dapat melayani Anda: fotonastia

Elektron yang ditugaskan oleh Photosystem II dalam fotolisis akan menggantikan yang ditugaskan oleh P₇₀₀. Ini terjadi melalui rantai transportasi yang dibentuk oleh pigmen yang mengandung zat besi (sitokrom). Selain itu, plastocyanin mengintervensi (protein yang menyajikan tembaga).

Selama proses ini, baik molekul NADPH dan ATP terjadi. Untuk pembentukan ATP, enzim ATPSintease mengintervensi.

Fotofosforilasi siklik

Itu hanya terjadi di fotosistem i. Saat molekul pusat reaksi p₇₀₀ Mereka bersemangat, elektron diterima oleh m molekul p₄₃₀.

Selanjutnya, elektron dimasukkan ke dalam rantai transportasi antara dua fotosistem. Dalam prosesnya, molekul ATP diproduksi. Tidak seperti fotofosforilasi non -siklik, NADPH tidak diproduksi atau dilepaskan atau₂.

Di akhir proses transportasi elektron, mereka kembali ke pusat reaksi fotosistem i. Oleh karena itu, fotofosforilasi siklik disebut.

Produk akhir

Pada akhir oksigen fase bercahaya dilepaskan (atau₂) ke lingkungan sebagai produk dengan fotolisis. Oksigen ini pergi ke atmosfer dan digunakan dalam pernapasan organisme aerobik.  

Produk akhir lainnya dari fase cahaya adalah NADPH, koenzim (bagian dari enzim non -protein) yang akan berpartisipasi dalam fiksasi CO₂ selama siklus calvin (fase gelap fotosintesis).

ATP adalah nukleotida yang digunakan untuk mendapatkan energi yang diperlukan yang diperlukan dalam proses metabolisme makhluk hidup. Ini dikonsumsi dalam sintesis glukosa.

Referensi

1. Salomo, e., L. Berg dan d. Martín (1999). biologi. Editor Antar-Amerika Mgraw-Hill. 
2. Sarn, k. (1997). Biologi tanaman pengantar. Penerbit WC Brown. 
3. Yamori, w., T. Shikanai dan a. Makino (2015). Fotosistem I Aliran elektron siklik melalui kloroplas NADH Dehydrogenase-Like Complex berkinerja untuk peran fisiologis untuk fotosintesis ke cahaya rendah. Laporan Ilmiah Alam.