Könnyű reakciók akkor fordulnak elő, amikor a növények az élelmiszereket szintetizálják szén-dioxidból és vízből, kifejezetten erre utalva az energiatermelésnek az a része, amelyhez fény és víz szükséges a további elektronok előállításához szintézis. A víz az elektronokat hidrogén- és oxigénatomokra osztva biztosítja. Az oxigénatomok két oxigénatomból álló kovalensen kötött oxigénmolekulává egyesülnek, míg a hidrogénatomok tartalék elektronokkal hidrogénionokká válnak.
A fotoszintézis részeként a növények oxigént - gázként - engednek a légkörbe, miközben az elektronok és a hidrogénionok vagy protonok tovább reagálnak. Ezeknek a reakcióknak már nincs szükségük fényre a folytatáshoz, és a biológia sötét reakcióként ismert. Az elektronok és protonok átjutnak egy komplex szállítási láncon, amely lehetővé teszi a növény számára, hogy a hidrogént a légkörből származó szénnel egyesítse szénhidrátok előállításához.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
A fényreakciók - a fényenergia klorofill jelenlétében - megosztják a vizet. A víz oxigéngázzá, hidrogénionokká és elektronokká történő felosztása előállítja az energiát a későbbi elektron- és protontranszporthoz, és energiát biztosít a növény számára szükséges cukrok előállításához. Ezek a későbbi reakciók alkotják a Kálvin-ciklust.
Hogyan biztosítja a víz az elektronokat a fotoszintézishez
A zöld növények, amelyek fotoszintézist használnak a növekedéshez szükséges energia előállításához, klorofillt tartalmaznak. A klorofill molekula a fotoszintézis kulcsfontosságú eleme, mivel a fényreakciók kezdetén képes elnyelni a fényből származó energiát. A molekula elnyeli a fény minden színét, kivéve a zöldet, amit visszaver, és ezért a növények zöldnek látszanak.
A fényreakciókban a klorofill molekula elnyeli az egyik foton fényt, emiatt a klorofill elektron magasabb energiaszintre száll át. A klorofill molekulák energiájú elektronjai egy szállító láncon keresztül áramlanak egy nikotinamid-adenin-dinukleotid-foszfát vagy NADP nevű vegyületbe. Ezután a klorofill helyettesíti a vízmolekulákból az elveszett elektronokat. Az oxigénatomok oxigéngázt, míg a hidrogénatomok protonokat és elektronokat képeznek. Az elektronok feltöltik a klorofill molekulákat, és lehetővé teszik a fotoszintézis folyamatának folytatását.
A Calvin-ciklus
A Calvin-ciklus a fényreakciók által előállított energiát felhasználja a növény számára szükséges szénhidrátok előállításához. A könnyű reakciók NADPH-t eredményeznek, amely NADP elektronnal és hidrogén-ionnal, valamint adenozin-trifoszfáttal vagy ATP-vel. A Calvin-ciklus során az üzem NADPH-t és ATP-t használ a szén-dioxid rögzítésére. Az eljárás során a légköri szén-dioxidból származó szén felhasználja CH formájú szénhidrátokat2O. A Calvin-ciklus terméke a glükóz, C6H12O6.
Az elektronszállítási lánc vége, amely energiát ad a növényeknek a szénhidrátok képződéséhez, elektron-akceptort igényel a kimerült ATP regenerálásához. A fotoszintézissel egyidejűleg a növények elnyelik az oxigént a légzésnek nevezett folyamatban. Légzéskor az oxigén válik a végső elektron-akceptorrá.
Az élesztősejtekben például oxigén hiányában is képesek ATP-t termelni. Ha nincs oxigén, a légzés nem történhet meg, és ezek a sejtek egy másik folyamatban vesznek részt, az úgynevezett fermentációban. A fermentáció során a végső elektron-akceptorok olyan vegyületek, amelyek olyan ionokat termelnek, mint a szulfát- vagy a nitrátionok. A zöld növényekkel ellentétben az ilyen sejtek nem igényelnek fényt, és a fényreakciók nem mennek végbe.
