광합성은 식물과 일부 박테리아 및 원생 생물이 이산화탄소, 물 및 햇빛에서 당 분자를 합성하는 과정입니다. 광합성은 빛 의존적 반응과 빛의 독립적 (또는 어두운) 반응의 두 단계로 나눌 수 있습니다. 빛 반응 동안 물 분자에서 전자가 제거되어 산소와 수소 원자가 분리됩니다. 자유 산소 원자는 다른 자유 산소 원자와 결합하여 산소 가스를 생성합니다.
TL; DR (너무 김; 읽지 않음)
광합성의 가벼운 과정에서 산소 원자가 생성되고 두 개의 산소 원자가 결합하여 산소 가스를 형성합니다.
가벼운 반응
광합성에서 빛 반응의 주요 목적은 어두운 반응에 사용할 에너지를 생성하는 것입니다. 에너지는 전자로 전달되는 햇빛에서 수확됩니다. 전자가 일련의 분자를 통과하면 양성자 구배가 막을 형성합니다. 양성자는 이산화탄소가 설탕을 만드는 데 사용되는 어두운 반응에 사용되는 에너지 분자 인 ATP를 생성하는 ATP 합성 효소라는 효소를 통해 막을 통해 다시 흐릅니다. 이 과정을 광 인식 화라고합니다.
순환 및 비 고리 광인 산화
순환 및 비순환 광인 산화는 양성자 구배를 생성하고 차례로 ATP를 생성하는 데 사용되는 전자의 소스와 목적지를 나타냅니다. 순환 광인 산화에서 전자는 다시 광계로 재순환되어 다시 에너지가 공급되고 빛 반응을 통해 이동을 반복합니다. 그러나 비순환 광인 산화에서 전자의 마지막 단계는 암흑 반응에서도 사용되는 NADPH 분자를 만드는 것입니다. 이것은 빛 반응을 반복하기 위해 새로운 전자의 입력이 필요합니다. 이 전자가 필요하면 물 분자에서 산소가 형성됩니다.
엽록체
조류 및 식물과 같은 광합성 진핵 생물에서 광합성은 엽록체라고하는 특수 세포 기관에서 발생합니다. 엽록체 내에는 광합성을위한 내부 및 외부 환경을 제공하는 틸라코이드 막이 있습니다. 틸라코이드 막은 박테리아를 포함한 모든 광합성 유기체에 존재하지만 진핵 생물 만이 이러한 막을 엽록체 내에 수용합니다. 광합성은 틸라코이드 막 내에 위치한 광계에서 시작됩니다. 광합성의 빛 반응이 진행됨에 따라 양성자는 막 공간 내에 채워져 막을 가로 질러 양성자 구배를 생성합니다.
포토 시스템
광계는 빛 에너지를 사용하여 전자에 에너지를 공급하는 틸라코이드 막 내에 위치한 관련 안료의 복잡한 구조입니다. 각 안료는 빛 스펙트럼의 특정 부분에 맞춰져 있습니다. 중심 색소는 엽록소입니까? 이는 후속 광 반응에 사용되는 전자를 수집하는 추가 역할을합니다. 엽록소의 중심에? 물 분자에 결합하는 이온입니다. 엽록소가 전자에 에너지를 공급하고 광계 외부의 전자를 대기 수용체 분자로 보내면 전자가 물 분자에서 대체됩니다.
산소 형성
물 분자에서 전자가 제거됨에 따라 물은 구성 원자로 분해됩니다. 두 물 분자의 산소 원자가 결합하여 이원자 산소 (O2). 전자가없는 단일 양성자 인 수소 원자는 틸라코이드 막으로 둘러싸인 공간 내에서 양성자 기울기 생성을 돕습니다. 이원자 산소가 방출되고 엽록소 중심이 새로운 물 분자와 결합하여 과정을 반복합니다. 관련된 반응으로 인해 4 개의 전자가 엽록소에 의해 에너지를 공급 받아 단일 분자의 산소를 생성해야합니다.