Ľahké reakcie nastávajú, keď rastliny syntetizujú jedlo z oxidu uhličitého a vody, a to konkrétne s odkazom na časť výroby energie, ktorá vyžaduje svetlo a vodu na generovanie elektrónov potrebných na ďalšiu prácu syntéza. Voda poskytuje elektróny štiepením na atómy vodíka a kyslíka. Atómy kyslíka sa spoja do kovalentne viazanej molekuly kyslíka dvoch atómov kyslíka, zatiaľ čo z atómov vodíka sa stávajú vodíkové ióny, z ktorých každý má rezervný elektrón.
V rámci fotosyntézy rastliny uvoľňujú kyslík - ako plyn - do atmosféry, zatiaľ čo elektróny a ióny vodíka alebo protóny reagujú ďalej. Tieto reakcie už na pokračovanie nepotrebujú svetlo a v biológii sú známe ako temné reakcie. Elektróny a protóny prechádzajú zložitým transportným reťazcom, ktorý umožňuje rastline kombinovať vodík s uhlíkom z atmosféry a produkovať tak sacharidy.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Svetelné reakcie - svetelná energia v prítomnosti chlorofylu - rozdeľuje vodu. Rozdelením vody na plynný kyslík, vodíkové ióny a elektróny sa získava energia pre následný transport elektrónov a protónov a energia na výrobu cukrov, ktoré rastlina potrebuje. Tieto nasledujúce reakcie tvoria kalvínovský cyklus.
Ako voda poskytuje elektróny pre fotosyntézu
Zelené rastliny, ktoré používajú fotosyntézu na výrobu energie pre rast, obsahujú chlorofyl. Molekula chlorofylu je kľúčovou zložkou fotosyntézy v tom, že je schopná absorbovať energiu zo svetla na začiatku svetelných reakcií. Molekula absorbuje všetky farby svetla okrem zelenej, čo odráža, a preto rastliny vyzerajú zelene.
Pri svetelných reakciách molekula chlorofylu absorbuje jeden fotón svetla, čo spôsobuje prenos chlorofylového elektrónu na vyššiu energetickú hladinu. Energetické elektróny z molekúl chlorofylu tečú transportným reťazcom k zlúčenine zvanej nikotínamid adenín dinukleotid fosfát alebo NADP. Chlorofyl potom nahrádza stratené elektróny z molekúl vody. Atómy kyslíka tvoria plynný kyslík, zatiaľ čo atómy vodíka tvoria protóny a elektróny. Elektróny doplňujú molekuly chlorofylu a umožňujú pokračovať v procese fotosyntézy.
Calvinov cyklus
Kalvinov cyklus využíva energiu produkovanú svetelnými reakciami na výrobu sacharidov, ktoré rastlina potrebuje. Svetelné reakcie produkujú NADPH, čo je NADP s elektrónom a vodíkovým iónom, a adenozíntrifosfát alebo ATP. Počas Calvinovho cyklu používa rastlina NADPH a ATP na fixáciu oxidu uhličitého. Tento proces využíva uhlík z atmosférického oxidu uhličitého na výrobu uhľohydrátov vo forme CH2O. Produktom Calvinovho cyklu je glukóza, C6H12O6.
Koniec reťazca transportu elektrónov, ktorý dodáva rastlinám energiu na tvorbu sacharidov, vyžaduje akceptor elektrónov na regeneráciu vyčerpaného ATP. Rastliny súčasne s fotosyntézou absorbujú časť kyslíka v procese nazývanom dýchanie. V dýchaní sa kyslík stáva konečným akceptorom elektrónov.
Napríklad v bunkách kvasiniek môžu produkovať ATP aj za neprítomnosti kyslíka. Ak nie je k dispozícii kyslík, dýchanie nemôže prebiehať a tieto bunky sa zapoja do iného procesu, ktorý sa nazýva fermentácia. Pri fermentácii sú konečnými akceptormi elektrónov zlúčeniny, ktoré produkujú ióny, ako sú síranové alebo dusičnanové ióny. Na rozdiel od zelených rastlín také bunky nevyžadujú svetlo a k reakciám na svetlo nedochádza.