Lichtabhängige Reaktionen verwenden Licht und Wasser, um in der ersten Phase der Photosynthese die Chemikalien ATP und NAPDH zu produzieren. Auf Pflanzenblätter fallendes Licht wird von Farbstoffen wie Chlorophyll absorbiert und verwendet, um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu trennen. Der Sauerstoff wird von der Pflanze freigesetzt und die Wasserstoffatome werden verwendet, um Vorläuferchemikalien in ATP und NADPH umzuwandeln. Auf diese Weise wandeln Pflanzen Lichtenergie der Sonne in chemische Energie um, die sie für ihre biologischen Prozesse nutzen können.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Lichtabhängige Reaktionen wandeln in der ersten Stufe der Photosynthese Lichtenergie in chemische Energie um. Die Reaktionen erzeugen ATP und NAPDH aus Vorläuferchemikalien und Wasser unter Verwendung von Energie, die von Farbstoffen wie Chlorophyll aus Licht eingefangen wird. Nachfolgende Dunkelreaktionen können in Abwesenheit von Licht stattfinden und werden von der Pflanze zur Herstellung von Chemikalien verwendet in seinen biologischen Prozessen verwenden kann, zusammen mit weiteren Vorläuferchemikalien, die in der lichtabhängigen Reaktionen.
Wie die Photosynthese funktioniert
Photosynthese ist der Prozess, den Pflanzen verwenden, um Sonnenlicht in chemische Energie umzuwandeln, die es ihnen dann ermöglicht, die Chemikalien zu produzieren, die sie zum Leben brauchen. Insgesamt wandelt der Prozess Kohlendioxid und Wasser in Gegenwart von Licht in Kohlenhydrate und Sauerstoff um. Die chemische Formel für die Reaktion ist 6CO2 + 6H2O + Licht = (CH2Ö)6 + 6 O2, aber es sind viele Einzelschritte, die zum Gesamtergebnis führen.
Dieser Photosyntheseprozess kann in zwei Teile unterteilt werden: die lichtabhängigen Reaktionen und die Dunkelreaktionen. Bei den lichtabhängigen Reaktionen nehmen die Pflanzenzellen Lichtenergie auf und nutzen sie, um Wassermoleküle zu spalten. Die Wasserstoffatome der Wassermoleküle werden in einer chemischen Reaktion verwendet, während der Sauerstoff als Gas freigesetzt wird.
Der zweite Teil der Photosynthesereaktionen werden Dunkelreaktionen oder lichtunabhängige Reaktionen genannt, da sie kein Licht benötigen, um ablaufen zu können. In Pflanzenzellen finden sie hauptsächlich tagsüber statt, weil sie mit den lichtabhängige Reaktionen, die ihre Reaktionsprodukte als Reaktanten verwenden, um Kohlenhydrate als Nahrung herzustellen für die Pflanze.
Lichtabhängige Reaktionen
Die Reaktanten der lichtabhängigen chemischen Reaktion sind Adenosindiphosphat (ADP), oxidiertes Nicotinamidadenindinukleotidphosphat (NADP+) und der Wasserstoff in Wasser. Die Energie des absorbierten Lichts überträgt Wasserstoffionen und Elektronen auf NADP+, um es in Nicotinamid-Adenin-Dinukleotid-Phosphat (NADPH) zu ändern. Gleichzeitig wird an ADP eine Phosphatgruppe hinzugefügt, um Adenosintriphosphat (ATP) zu bilden. Die beiden neuen Chemikalien, die die Produkte dieser Reaktion sind, speichern die Lichtenergie als chemische Energie.
Der erste Teil des Photosyntheseprozesses findet in der Nähe der Thylakoidmembranen der Chloroplasten der Pflanzenzelle statt. Chlorophyll befindet sich in den Thylakoidsäcken und das NAPD+ Moleküle nehmen ihre Wasserstoffionen und Elektronen an den Membranen auf. Die Chloroplasten selbst sind über die Pflanzenblätter verteilt, mit mehreren in jeder Pflanzenzelle.
Lichtunabhängige Reaktionen
Die Dunkelreaktionen verwenden die NADPH- und ATP-Chemikalien, die während des ersten Teils der Photosynthese erzeugt wurden, um die Kohlenhydrat-Endprodukte der Photosynthese zu produzieren. Im Stroma der Pflanzenzellen fixieren die Chemikalien NADPH und ATP Kohlendioxid aus der Luft, um einen Zucker zu produzieren, der als Nahrung für die Pflanze dienen kann. Das Kohlendioxid liefert die für die Produktion der Kohlenhydrate erforderlichen Kohlenstoffatome und die Reaktion wandelt die NADPH- und ATP-Moleküle wieder in NADP. um+ und ADP, damit sie wieder an neuen lichtabhängigen Reaktionen teilnehmen können.
Während die dunklen Reaktionen kein Licht benötigen, benötigen sie die kontinuierliche Zufuhr von NADPH und ATP aus den lichtabhängigen Reaktionen. Dadurch finden Dunkelreaktionen nur dann statt, wenn Licht vorhanden ist und die lichtabhängigen Reaktionen aktiv sind. Beides zusammen ist die Quelle der biochemischen Energie, die andere Pflanzen und Tiere zum Überleben brauchen.