Световые реакции происходят, когда растения синтезируют пищу из углекислого газа и воды. часть производства энергии, которая требует света и воды для генерации электронов, необходимых для дальнейшего синтез. Вода обеспечивает электроны, расщепляясь на атомы водорода и кислорода. Атомы кислорода объединяются в ковалентно связанную молекулу кислорода из двух атомов кислорода, в то время как атомы водорода становятся ионами водорода с запасным электроном каждый.
В процессе фотосинтеза растения выделяют кислород в виде газа в атмосферу, в то время как электроны и ионы или протоны водорода вступают в дальнейшую реакцию. Для продолжения этих реакций больше не нужен свет, и они известны в биологии как темные реакции. Электроны и протоны проходят через сложную транспортную цепочку, которая позволяет растению объединять водород с углеродом из атмосферы для производства углеводов.
TL; DR (слишком длинный; Не читал)
Световые реакции - световая энергия в присутствии хлорофилла - расщепляет воду. Разделение воды на газообразный кислород, ионы водорода и электроны дает энергию для последующего переноса электронов и протонов и обеспечивает энергию для производства сахаров, в которых нуждается растение. Эти последующие реакции образуют цикл Кальвина.
Как вода обеспечивает электроны для фотосинтеза
Зеленые растения, которые используют фотосинтез для производства энергии для роста, содержат хлорофилл. Молекула хлорофилла является ключевым компонентом фотосинтеза, поскольку она способна поглощать энергию света в начале световых реакций. Молекула поглощает все цвета света, кроме зеленого, который она отражает, и поэтому растения выглядят зелеными.
В световых реакциях молекула хлорофилла поглощает один фотон света, заставляя электрон хлорофилла переходить на более высокий энергетический уровень. Активированные электроны от молекул хлорофилла текут по транспортной цепи к соединению, называемому никотинамидадениндинуклеотидфосфатом или НАДФ. Затем хлорофилл заменяет потерянные электроны из молекул воды. Атомы кислорода образуют газообразный кислород, а атомы водорода образуют протоны и электроны. Электроны пополняют молекулы хлорофилла и позволяют процессу фотосинтеза продолжаться.
Цикл Кальвина
Цикл Кальвина использует энергию, вырабатываемую световыми реакциями, для производства углеводов, в которых нуждается растение. Легкие реакции производят НАДФН, который представляет собой НАДФ с электроном и ионом водорода, а также аденозинтрифосфат или АТФ. Во время цикла Кальвина растение использует НАДФН и АТФ для фиксации углекислого газа. В процессе используется углерод из атмосферного углекислого газа для производства углеводов в форме CH.2О. Продуктом цикла Кальвина является глюкоза, C6ЧАС12О6.
Конец цепи переноса электронов, который дает растениям энергию для образования углеводов, требует акцептора электронов для регенерации истощенного АТФ. В то же время, когда они участвуют в фотосинтезе, растения поглощают некоторое количество кислорода в процессе, называемом дыханием. При дыхании конечным акцептором электронов становится кислород.
Например, в дрожжевых клетках они могут продуцировать АТФ даже в отсутствие кислорода. Если кислород недоступен, дыхание не может происходить, и эти клетки участвуют в другом процессе, называемом ферментацией. При ферментации конечными акцепторами электронов являются соединения, которые производят ионы, такие как сульфатные или нитрат-ионы. В отличие от зеленых растений, такие клетки не требуют света, и световые реакции не происходят.