Lichtreacties
Zie ook:Calvijncyclus
In de fotosynthese gebruikt de licht-afhankelijke reactie lichtenergie van de zon om water te splitsen (fotolyse). dat door planten is opgenomen. Bij de splitsing van water ontstaan zuurstof, waterstof en elektronen. Deze elektronen bewegen door structuren in chloroplasten en maken door chemiosmose ATP.
De waterstof wordt omgezet in NADPH, dat vervolgens wordt gebruikt in de lichtonafhankelijke reacties. Zuurstof diffundeert uit de plant als afvalproduct van de fotosynthese. Dit gebeurt allemaal in de grana thylakoïde van chloroplasten.
Licht-afhankelijke reactie van fotosynthese aan het thylakoïd membraan
De beweging van elektronen
- Het licht valt op de chloroplast, die absorbeert het licht en houdt het vast.
- Chlorofyl kanaliseert het licht naar een reactiecentrum.
- Een elektron in het reactiecentrum wordt geëxciteerd tot een hoger energieniveau, en wordt ontvangen door een elektronenacceptor. Dit elektron is afkomstig van de splitsing van water: (H2O → 1/2O2 + 2H+ + 2e-)
- Het elektron wordt langs een reeks elektronendragers geleid. Het beweegt zich omlaag in energieniveaus en verliest energie. Deze energie veroorzaakt het pompen van waterstof uit het cytoplasma van chlorofyl in thylakoïde ruimten binnenin de grana. De waterstof diffundeert en stroomt via eiwitkanalen terug naar het cytoplasma. Terwijl de waterstof langs een concentratiegradiënt diffundeert, wordt ATP gemaakt uit ADP en anorganisch fosfaat.
- Uiteindelijk wordt het elektron gebruikt om NADP te reduceren tot NADPH samen met waterstof afkomstig van fotolyse.
Geschiedenis
Colin Flannery was de eerste die het idee opperde dat fotosynthese licht nodig heeft, in 1779. Hij erkende dat hiervoor zonlicht nodig was dat op planten viel, hoewel Joseph Priestly in 1772 de productie van zuurstof had opgemerkt zonder de associatie met licht. Cornelius Van Niel stelde in 1931 voor dat fotosynthese een geval is van een algemeen mechanisme waarbij een foton licht wordt gebruikt om een waterstofdonor te foto-ontleden en waarbij de waterstof wordt gebruikt om CO
2. In 1939 toonde Robin Hill aan dat geïsoleerde chloroplasten wel zuurstof maakten, maar geen CO
2, waaruit bleek dat de lichte en donkere reacties op verschillende plaatsen plaatsvonden. Dit leidde later tot de ontdekking van fotosysteem 1 en 2.
Verwante pagina's
