Fotolisis

Apa itu Photólysis?

Itu fotolisis Ini adalah proses kimia di mana penyerapan cahaya (energi radiasi) memungkinkan pecahnya molekul dalam komponen yang lebih kecil. Artinya, cahaya memberikan energi yang dibutuhkan untuk molekul untuk masuk ke bagian -bagian yang menyusunnya. Ini juga dikenal dengan nama fotoda -komposisi atau fotodisosiasi.

Fotolisis air, misalnya, sangat penting untuk keberadaan bentuk kehidupan yang kompleks di planet ini. Ini dilakukan oleh tanaman menggunakan sinar matahari.

Pecahnya molekul air (H₂O) menyediakan sebagai hasil oksigen molekul (atau₂): Hidrogen digunakan untuk mengurangi penyimpanan daya.

Secara umum, kita dapat mengatakan bahwa reaksi fotolitik melibatkan penyerapan foton. Ini berasal dari energi radiasi dengan panjang gelombang yang berbeda, dan, oleh karena itu, dengan jumlah energi yang berbeda.

Setelah foton diserap, dua hal bisa terjadi. Di salah satu dari mereka, molekul menyerap energi, bersemangat dan akhirnya santai. Di sisi lain, energi itu memungkinkan pecahnya ikatan kimia. Ini adalah fotolisis.

Proses ini dapat digabungkan dengan pembentukan tautan lainnya. Perbedaan antara penyerapan yang menghasilkan perubahan pada yang tidak disebut kinerja kuantum.

Itu khusus untuk setiap foton karena tergantung pada sumber emisi energi. Hasil kuantum didefinisikan sebagai jumlah molekul reaktan yang dimodifikasi dengan foton yang diserap.

Fotolisis pada makhluk hidup

Fotolisis air bukanlah sesuatu yang terjadi secara spontan. Yaitu, sinar matahari tidak merusak ikatan hidrogen dengan oksigen karena. Fotolisis air bukanlah sesuatu yang hanya terjadi, itu dilakukan. Dan organisme hidup yang mampu melakukan fotosintesis do.

Dapat melayani Anda: cholecystoquinine: karakteristik, struktur, fungsi

Untuk melaksanakan proses ini, organisme fotosintesis menggunakan reaksi SO yang disebut dari lampu fotosintesis. Dan untuk mencapai ini mereka menggunakan, jelas, molekul biologis, yang paling penting adalah p680 klorofil.

Dalam reaksi bukit yang disebut SO, beberapa rantai konveyor elektron memungkinkan air untuk mendapatkan oksigen molekuler, energi berbentuk ATP, dan daya pereduksi dalam bentuk NADPH.

Dua produk terakhir dari fase bercahaya ini akan digunakan dalam fase kegelapan fotosintesis (atau siklus calvin) untuk mengasimilasi co₂ dan menghasilkan karbohidrat (gula).

Photosystems I dan II

Rantai konveyor ini disebut fotosistem (I dan II) dan komponennya terletak di kloroplas. Masing -masing menggunakan pigmen yang berbeda, dan menyerap cahaya dari panjang gelombang yang berbeda.

Elemen sentral dari seluruh konglomerat adalah pusat kolektor cahaya yang dibentuk oleh dua jenis klorofil (A dan B), karotenoid yang berbeda dan protein 26 kDa.

Foton yang ditangkap kemudian dipindahkan ke pusat reaksi di mana reaksi yang disebutkan di atas terjadi.

Hidrogen molekuler

Cara lain di mana makhluk hidup menggunakan fotolisis air melibatkan pembentukan hidrogen molekuler (h₂).

Meskipun makhluk hidup dapat menghasilkan hidrogen molekuler dengan cara lain (misalnya, dengan aksi bakteri enzim formiahydrogenoliasa), produksi dari air adalah salah satu yang termurah dan paling efisien.

Ini adalah proses yang muncul sebagai langkah tambahan tambahan atau independen untuk hidrolisis air. Dalam hal ini, organisme yang dapat melakukan reaksi ringan mampu melakukan sesuatu tambahan.

Dapat melayani Anda: kain fundamental: apa itu, karakteristik dan fungsi

Penggunaan h⁺ (proton) dan e- (elektron) yang berasal dari fotolisis air untuk membuat h₂ Itu hanya dilaporkan dalam cyanobacteria dan alga hijau. Dalam bentuk tidak langsung, produksi h₂ Itu setelah fotolisis air dan generasi karbohidrat.

Mereka dilakukan oleh kedua jenis organisme. Cara lain, fotolisis langsung, bahkan lebih menarik dan hanya dilakukan oleh mikroalgae.

Fotolisis langsung melibatkan penyaluran elektron yang berasal dari gangguan cahaya Photosystem II langsung ke enzim penghasil HA dari H₂ (Hidrogenase).

Enzim ini, bagaimanapun, sangat rentan terhadap keberadaan atau₂. Produksi biologis hidrogen molekuler karena fotolisis air adalah area penelitian aktif. Ini bertujuan untuk memberikan alternatif pembangkit energi yang murah dan bersih.

Fotolisis non -biologis

Degradasi ozon dengan sinar ultraviolet

Salah satu photólysis non -biologis dan spontan yang paling banyak dipelajari adalah degradasi ozon dengan sinar ultraviolet (UV). Ozon, oksigen azeotropo, terdiri dari tiga atom elemen.

Ozon hadir di berbagai bidang atmosfer, tetapi menumpuk dalam satu yang kita sebut Ozonesfera. Area ozon konsentrasi tinggi ini melindungi semua bentuk kehidupan dari efek berbahaya dari cahaya UV.

Meskipun cahaya UV memainkan peran penting dalam generasi dan dalam degradasi ozon, itu mewakili salah satu kasus paling lambang dari pecahnya molekul dengan energi radiasi.

Di satu sisi, ini menunjukkan bahwa tidak hanya cahaya yang terlihat mampu menyediakan foton aktif untuk degradasi. Selain itu, bersama dengan aktivitas biologis untuk generasi molekul vital, ini berkontribusi pada keberadaan dan regulasi siklus oksigen.

Dapat melayani Anda: Cori Cycle

Proses lainnya

Photodisociation juga merupakan sumber utama memecahkan molekul di ruang antarbintang. Proses photólysis lainnya, kali ini dimanipulasi oleh manusia, memiliki industri dan ilmiah, dasar dan penting yang diterapkan.

Fotodegradasi senyawa asal antropik di perairan menerima peningkatan perhatian. Aktivitas manusia menentukan bahwa, dalam banyak kesempatan, antibiotik, obat -obatan, pestisida dan senyawa lain yang berasal dari sintetis, berakhir dengan air.

Salah satu cara untuk menghancurkan, atau setidaknya berkurang, aktivitas senyawa ini adalah melalui reaksi yang melibatkan penggunaan energi cahaya untuk memecahkan hubungan spesifik dari molekul -molekul tersebut.

Dalam ilmu biologi, sangat umum untuk menemukan senyawa fotoreaktif yang kompleks. Setelah hadir dalam sel atau jaringan, beberapa di antaranya mengalami beberapa jenis radiasi cahaya untuk memecahkannya.

Ini menghasilkan penampilan senyawa lain, yang pemantauan atau deteksinya memungkinkan kita untuk menjawab banyak pertanyaan dasar.

Dalam kasus lain, studi senyawa yang berasal dari reaksi fotodisosiasi yang melekat pada sistem deteksi memungkinkan studi komposisi kompleks global dilakukan.

Referensi

1. Brodbelt, J. S. Spektrometri massa fotodisosiasi: Alat baru untuk karakterisasi molekul biologis. Ulasan Masyarakat Kimia.
2. Cardona, t., Shao, s., Nixon, hlm. J. Meningkatkan fotosintesis pada tanaman: reaksi cahaya. Esai dalam biokimia.