Lichtafhankelijke reacties gebruiken licht en water om de chemicaliën ATP en NAPDH te produceren tijdens de eerste fase van fotosynthese. Licht dat op plantenbladeren valt, wordt geabsorbeerd door kleurstoffen zoals chlorofyl en gebruikt om water te scheiden in waterstof en zuurstof. De zuurstof komt vrij door de plant en de waterstofatomen worden gebruikt om precursorchemicaliën om te zetten in ATP en NADPH. Op deze manier zetten planten lichtenergie van de zon om in chemische energie die ze kunnen gebruiken voor hun biologische processen.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
Lichtafhankelijke reacties veranderen lichtenergie in chemische energie in de eerste fase van fotosynthese. De reacties creëren ATP en NAPDH uit voorloperchemicaliën en water met behulp van energie die door kleurstoffen zoals chlorofyl uit licht wordt opgevangen. Daaropvolgende donkerreacties kunnen plaatsvinden in afwezigheid van licht en worden door de plant gebruikt om chemicaliën te produceren kan gebruiken in zijn biologische processen, samen met meer van de voorloperchemicaliën die worden gebruikt in de lichtafhankelijke reacties.
Hoe fotosynthese werkt
Fotosynthese is het proces dat planten gebruiken om zonlicht om te zetten in chemische energie, waardoor ze de chemicaliën kunnen produceren die ze nodig hebben om te leven. Over het algemeen zet het proces koolstofdioxide en water om in koolhydraten en zuurstof in aanwezigheid van licht. De chemische formule voor de reactie is 6CO2 + 6H2O + Licht = (CH2O)6 + 6 O2, maar er zijn veel individuele stappen die leiden tot het totale resultaat.
Dit fotosyntheseproces kan worden opgedeeld in twee delen: de lichtafhankelijke reacties en de donkerreacties. Bij de lichtafhankelijke reacties absorberen de plantencellen lichtenergie en gebruiken deze om watermoleculen te splitsen. De waterstofatomen van de watermoleculen worden gebruikt in een chemische reactie terwijl de zuurstof als gas vrijkomt.
Het tweede deel van de fotosynthesereacties worden de donkerreacties of lichtonafhankelijke reacties genoemd omdat ze geen licht nodig hebben om door te gaan. In plantencellen vinden ze vooral overdag plaats omdat ze samenwerken met de lichtafhankelijke reacties, waarbij hun reactieproducten als reactanten worden gebruikt om koolhydraten als voedsel te maken voor de plant.
Lichtafhankelijke reacties
De reactanten in de lichtafhankelijke chemische reactie zijn adenosinedifosfaat (ADP), geoxideerd nicotinamide-adenine-dinucleotidefosfaat (NADP+) en de waterstof in water. De energie van het geabsorbeerde licht draagt waterstofionen en elektronen over aan NADP+, veranderend in nicotinamide-adenine-dinucleotide-fosfaat (NADPH). Tegelijkertijd wordt aan ADP een fosfaatgroep toegevoegd om adenosinetrifosfaat (ATP) te vormen. De twee nieuwe chemicaliën die het product zijn van deze reactie slaan de lichtenergie op als chemische energie.
Het eerste deel van het fotosyntheseproces vindt plaats in de buurt van de thylakoïde membranen van de chloroplasten van de plantencel. Chlorofyl bevindt zich in de thylakoïde zakjes en de NAPD+ moleculen halen hun waterstofionen en elektronen op bij de membranen. De chloroplasten zelf zijn verdeeld over de bladeren van de plant, met meerdere in elke plantencel.
Lichtonafhankelijke reacties
De donkere reacties gebruiken de NADPH- en ATP-chemicaliën die tijdens het eerste deel van de fotosynthese zijn gemaakt om de koolhydraat-eindproducten van de fotosynthese te produceren. In het stroma van de plantencellen fixeren de NADPH- en ATP-chemicaliën koolstofdioxide uit de lucht om een suiker te produceren die als voedsel voor de plant kan dienen. De koolstofdioxide levert de koolstofatomen die nodig zijn voor de productie van de koolhydraten, en de reactie verandert de NADPH- en ATP-moleculen terug in NADP+ en ADP zodat ze weer kunnen deelnemen aan nieuwe lichtafhankelijke reacties.
Hoewel de donkere reacties geen licht nodig hebben, hebben ze wel de continue toevoer van NADPH en ATP nodig van de lichtafhankelijke reacties. Hierdoor vinden er alleen donkerreacties plaats als er licht aanwezig is en zijn de lichtafhankelijke reacties actief. Beide vormen samen de bron van de biochemische energie die andere planten en dieren gebruiken om te overleven.