環状対非環状電子流
光反応:光化学系I&II
- 光化学系IIが光を吸収すると、反応中心クロロフィル(p680)のより高いエネルギー準位に励起された電子は、一次電子受容体によって捕捉される。 酸化されたクロロフィルは今非常に強い酸化代理店です;その電子”穴”は満たされなければなりません。酵素は水から電子を抽出し、それらをp680に供給し、クロロフィル分子が光エネルギーを吸収したときに失った電子を置き換えます。
- この反応は、水分子を2つの水素イオンと酸素原子に分割し、酸素原子はすぐに別の酸素原子と結合してO2を形成する。 この水の分裂は、空気中へのO2の放出の原因である。
- 各光励起された電子(光によって通電)は、電子輸送鎖を介して光化学系IIの一次電子受容体から光化学系Iに通過する。 この電子輸送鎖は細胞呼吸のものと非常によく似ていますが、葉緑体などのキャリアタンパク質はミトコンドリアなどのものとは異なります。
- 電子が鎖を下に移動すると、より低いエネルギーレベルにそれらのexergonic”秋”は、(化学浸透によって)ATPを生成するためにチラコイド膜によっ 葉緑体のATPの生産はプロセスで利用されるエネルギーが最初にライトから来たのでphotophosphorylationと呼ばれます。 ATPの生産のこのプロセスは、非環状光リン酸化と呼ばれています。 このプロセスで生成されたATPは、カルビンサイクル(光独立反応)の間にグルコースの合成のためのエネルギーを提供する。
- 電子が電子輸送鎖の”底”に達すると、光化学系I(P700)の反応中心にあるクロロフィルa分子の電子”正孔”を満たす。 正孔は、光エネルギーがP700から光化学系Iの一次電子受容体に電子を駆動するときに作成されました。
- 光化学系Iの一次電子受容体は、励起された電子を鉄含有タンパク質に伝達する第二の電子輸送鎖に通過させる。 酵素反応は、タンパク質からNADP+(電子のエネルギーのために高い化学エネルギーを有する)を形成するNADPHに電子を移動させる。 NADPHはカルビンサイクルにおけるグルコースの合成に必要な還元剤である。
特定の条件下では、光励起された電子は、光化学系I(P700)を使用するが、光化学系II(P680)を使用しない環状電子流と呼ばれる代替経路を取る。 THISPROCESSはNADPHとO2を生成しませんが、ATPを生成します。これは環状光リン酸化と呼ばれます。 ATPの供給が低下し、NADPHのレベルが上昇すると、葉緑体はこのプロセスに移行する。 多くの場合、カルビンサイクルを駆動するために必要なATPの量は、非cyclicphotophosphorylationで生成されるものを超えています。 十分なatpがなければ、カルビンサイクルは遅くなるか、あるいは停止する。 葉緑体は、Atp供給が補充されるまで、環状光リン酸化を続ける。 ATPは、環状および非環状光リン酸化の両方で化学的浸透を介して生成される。
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