Svetla faza fotosinteze
Svetlosna reakcija sveukupnog procesa pod nazivom Fotosinteza, je onaj deo rekacije koji je nemoguć bez prisustva svetslosti. U ovom koraku solarna energija se transformiše u hemijsku energiju. Pri fotosintezi se reakcija koja je zavisna od svetlosti odvija u tilakoidnim membranama. Unutar njih se nalaze komponente zvane lumen, i izvan tilakoidnih membrana su strome, unutar kojih dolazi do reakcija zavisnih od svetlosti. Tilakoidna membrana sadrži komplekse integralnih membranskih proteina koji katalizuju svetlosne reakcije. Postoje četiri glavna proteina u tilakoidnoj membrani: fotosistem II (PSII), citohrom b6f kompleks, fotosistem I (PSI), и ATP sintaza. Ova četiri kompleksa rade zajedno da utimativno kreiraju produkte ATP i NADPH.
Ova četiri fotosistema apsorbuju svetlosnu energiju putem pigmenta — prvenstveno hlorofila, koji su odgovorni za zelenu boju lišća. Svetlosno zavisne reakcije počinju sa fotosistemom II. Kad molekul hlorofila a unutar reakcionog centra PSII apsorbuje foton, jedan elektron u tom molekulu prelazi na viši energijski nivo. Pošto je ovo stanje elektrona veoma nestabilno, elektron se prenosi sa jednog na drugi molekul kreirajući lanac redoks reakcija, zvani lanac transporta elektrona (ETC). Elektronski protok teče sa PSII do citohroma b6f do PSI. U PSI, elektron dobija energiju od još jednog fotona. Finalni elektronski akceptor je NADP. U kiseoničnoj fotosintezi, prvi elektronski donor je voda, čime se formira kiseonik kao otpadni proizvod. U beskiseoničnoj fotosintezi razni elektronski donori se koriste.
Kratak opis[uredi | uredi izvor]
Svetlost apsrobovana u hlorofilu, ili drugim fotosintetičkim pigmentima kao što su karoteni, se koristi kao energija za prenos elektrona i vodonika iz vode (ili nekog drugog donor molekula) u prihvatioca NADP+, koji se redukuje u oblik NADPH dodavanjem elektronskog para i jednog protona (atomsko jezgro vodonika). Voda, ili neki drugi donor molekul se cepa tokom procesa i tako svetlosna reakcija proizvodi kiseonik.
Svetlosna reakcija takođe proizvodi ATP molekul dodavanjem fosfatne grupe (ADP), procesom fotofosforilacijom. ATP je odličan izvor hemijske energije korišćene u mnogim biološkim procesima. Pritom imati na umu, da svetlosna reakcija ne proizvodi ugljene hidrate, kao na pr. šećer. Svetlosna reakcija se odvija u granama tilakoidne membrane. Kiseonik je sporedni proizvod.
Elektronski transport[uredi | uredi izvor]
Aciklična fosforilacija Transport elektrona od vode preko fotosistema I i fotosistema II do NADP+ se vrši u ovom ciklusu.Tokom transporta elektrona duž elektrotransportnog lanca vrši se i transport N+ jona u lumen tilakoida čime se ostvaruje razlika u naelektrisanju.
Istorija[uredi | uredi izvor]
Prve zapisane ideje o upotrebi svetla u fotosintezi je predstavio Kolin Flaneri 1779. godine,[1] koji je izveo zaključak da je svetlost koja pada na biljke neophodna. Džozef Pristli je opisao produkciju kiseonika 1772. godine, ali nije uspostavio vezu sa svetlošću.[2] Kornelius Van Nil je predložio 1931. godine da je fotosinteza slučaj opštog mehanizma gde se foton svetlosti koristi za fotorazlaganje vodoničnog donora i da se vodonik koristi za redukovanje CO
2.[3]
Zatim je 1939, Robin Hil pokazao da izolovani hloroplasti proizvode kiseonik, ali da ne fiksiraju CO
2 čime je potvrđeno da se svetla i tamna reakcija odvijaju na različitim mestima. Mada se one nazivaju svetlom i tamnom reakcijom, obe reakcije se zapravo odvijaju u prisustvu svetlosti.[4] Ovo je kasnije dovelo do otkrića fotosistema I i II.
Reference[uredi | uredi izvor]
- ^ Ingenhousz, J (1779). Experiments Upon Vegetables. London: Elmsly and Payne.
- ^ Priestley, J (1772). „Observations on Different Kinds of Air”. 62. London: Phil. Trans. Roy. Soc.: 147—264. doi:10.1098/rstl.1772.0021.
- ^ van Niel, C. B. (1931). „On the morphology and physiology of the purple and green sulfur bacteria”. Arch. Microbiol. 3: 1—114. doi:10.1007/BF00454965.
- ^ Hill, R. (maj 1939). „Oxygen Produced by Isolated Chloroplasts”. Proceedings of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 127 (847): 192—210. doi:10.1098/rspb.1939.0017.