Plik fotosystemy są funkcjonalnymi jednostkami procesu fotosyntezy. Określają je formy asocjacji i szczególna organizacja barwników fotosyntetycznych i kompleksów białkowych zdolnych do pochłaniania i przekształcania energii świetlnej w procesie polegającym na przenoszeniu elektronów..
Znane są dwa typy fotosystemów, zwane fotosystemami I i II ze względu na kolejność, w jakiej zostały odkryte. Fotosystem I zawiera bardzo duże ilości chlorofilu do w porównaniu z ilością chlorofilu b, podczas gdy fotosystem II ma bardzo podobne ilości obu pigmentów fotosyntetycznych.
Fotoukłady znajdują się w błonach tylakoidów organizmów fotosyntetyzujących, takich jak rośliny i glony. Można je również znaleźć w sinicach.
Indeks artykułów
Chloroplasty to kuliste lub wydłużone organelle o średnicy około 5 µm, zawierające barwniki fotosyntetyczne. Wewnątrz zachodzi fotosynteza w komórkach roślinnych.
Są otoczone dwiema zewnętrznymi membranami, a wewnątrz zawierają woreczkowate struktury, również otoczone dwiema membranami, zwanymi tylakoidami..
Tylakoidy są ułożone w stos, tworząc zbiór zwany grana, podczas gdy płyn otaczający tylakoidy nazywany jest zrębem. Dodatkowo tylakoidy są otoczone błoną zwaną prześwitem, która ogranicza przestrzeń międzykatalikową..
Przemiana energii świetlnej w energię chemiczną podczas fotosyntezy zachodzi w błonach tylakoidów. Z drugiej strony produkcja i magazynowanie węglowodanów w wyniku fotosyntezy zachodzi w zrębach..
Są to białka zdolne do pochłaniania energii świetlnej do wykorzystania jej podczas procesu fotosyntezy, są całkowicie lub częściowo związane z błoną tylakoidów. Pigmentem bezpośrednio biorącym udział w lekkich reakcjach fotosyntezy jest chlorofil.
W roślinach występują dwa główne typy chlorofilu, zwane chlorofilami do Y b. Jednak w niektórych algach mogą występować inne rodzaje chlorofilu, takie jak do i re, ta ostatnia występuje tylko w niektórych czerwonych algach.
Istnieją inne pigmenty fotosyntetyczne, takie jak karoteny i ksantofile, które razem tworzą karotenoidy. Te pigmenty są izoprenoidami składającymi się zazwyczaj z czterdziestu atomów węgla. Karoteny to nietlenione karoteinoidy, a ksantofile to utlenione pigmenty..
U roślin tylko chlorofil do jest bezpośrednio zaangażowany w lekkie reakcje. Pozostałe pigmenty nie pochłaniają bezpośrednio energii świetlnej, ale działają jako pigmenty pomocnicze, przekazując energię wychwyconą ze światła do chlorofilu. do. W ten sposób wychwytuje się więcej energii, niż mógłby wychwycić chlorofil. do Samodzielnie.
Fotosynteza to proces biologiczny, który pozwala roślinom, algom i niektórym bakteriom wykorzystać energię słoneczną. W tym procesie rośliny wykorzystują energię świetlną do przekształcania atmosferycznego dwutlenku węgla i wody uzyskanej z gleby w glukozę i tlen..
Światło powoduje złożoną serię reakcji utleniania i redukcji, które pozwalają na przekształcenie energii świetlnej w energię chemiczną niezbędną do zakończenia procesu fotosyntezy. Fotosystemy są jednostkami funkcjonalnymi tego procesu.
Składa się z dużej liczby pigmentów, w tym setek cząsteczek chlorofilu do a nawet większe ilości pigmentów pomocniczych, a także fikobilin. Złożona antena pozwala na pochłanianie dużej ilości energii.
Działa jak lejek lub antena (stąd jej nazwa), która wychwytuje energię słoneczną i przekształca ją w energię chemiczną, która jest przekazywana do centrum reakcji..
Dzięki transferowi energii cząsteczka chlorofilu do otrzymuje znacznie więcej energii świetlnej z centrum reakcji, niż uzyskałby samodzielnie. Ponadto, jeśli cząsteczka chlorofilu otrzyma zbyt dużo światła, może ulec fotoutlenianiu, a roślina umrze..
Jest to kompleks utworzony przez cząsteczki chlorofilu do, cząsteczka znana jako pierwotny receptor elektronów i liczne otaczające go podjednostki białkowe.
Zwykle cząsteczka chlorofilu do obecna w centrum reakcji, inicjująca lekkie reakcje fotosyntezy, nie otrzymuje bezpośrednio fotonów. Dodatkowe pigmenty, a także niektóre cząsteczki chlorofilu do obecne w kompleksie antenowym odbierają energię świetlną, ale nie używają jej bezpośrednio.
Ta energia pochłonięta przez kompleks antenowy jest przenoszona do chlorofilu do z centrum reakcji. Za każdym razem, gdy aktywowana jest cząsteczka chlorofilu do, uwalnia pobudzony elektron, który jest następnie absorbowany przez pierwotny receptor elektronów.
W konsekwencji redukuje się główny akceptor, podczas gdy chlorofil do odzyskuje swój elektron dzięki wodzie, która pełni rolę końcowego uwalniacza elektronów, a tlen jest produktem ubocznym.
Występuje na zewnętrznej powierzchni błony tylakoidów i ma mało chlorofilu b, plus chlorofil do i karotenoidy.
Chlorofil do centrum reakcji lepiej absorbuje fale o długości 700 nanometrów (nm), dlatego nazywa się P700 (pigment 700).
W fotosystemie I grupa białek z grupy ferrodoksyn - siarczek żelaza - działa jako końcowe akceptory elektronów..
Działa jako pierwsza w procesie przekształcania światła w fotosyntezę, ale została odkryta po pierwszym fotosystemie. Występuje na wewnętrznej powierzchni błony tylakoidów i zawiera większą ilość chlorofilu b niż fotosystem I. Zawiera również chlorofil do, fikobiliny i ksantofile.
W tym przypadku chlorofil do centrum reakcji lepiej absorbuje długość fali 680 nm (P680), a nie 700 nm, jak w poprzednim przypadku. Ostatnim akceptorem elektronów w tym fotoukładzie jest chinon.
Proces fotosyntezy wymaga obu fotosystemów. Pierwszym działającym fotosystemem jest II, który pochłania światło, a więc elektrony w chlorofilu w centrum reakcji są wzbudzane i wychwytują je pierwotne akceptory elektronów..
Elektrony wzbudzane przez światło wędrują do fotosystemu I przez łańcuch transportu elektronów znajdujący się w błonie tylakoidów. Przemieszczenie to powoduje spadek energii, który umożliwia transport jonów wodoru (H +) przez membranę w kierunku światła tylakoidów..
Transport jonów wodorowych zapewnia różnicę energii między przestrzenią światła tylakoidów a zrębem chloroplastowym, która służy do generowania ATP.
Chlorofil w centrum reakcji fotoukładu I odbiera elektron pochodzący z fotosystemu II. Elektron może kontynuować cykliczny transport elektronów wokół fotosystemu I lub zostać użyty do utworzenia NADPH, który jest następnie transportowany do cyklu Calvina..
Jeszcze bez komentarzy