Lichtunabhängige Reaktion in der Photosynthese: Was, wie, warum und detaillierte Fakten

Die Photosynthese soll die Methode sein, mit der die Pflanzen ihre eigene Nahrung aus Sonne, Wasser und Kohlendioxid herstellen.

Es gibt einen betroffenen Ort, der als Stroma bezeichnet wird und der Ort ist, an dem eine lichtunabhängige Reaktion bei der Photosynthese stattfindet stattfinden. Es hat viele Enzyme, die zusammen mit ATP und auch NADPH arbeiten können, um Kohlenstoff zu fixieren.

Die meisten Lebensformen sind auf den Prozess der Photosynthese angewiesen. Diese Methode wird von den Pflanzen, wenigen Arten von Bakterien und Algen durchgeführt, die dabei helfen, die Energie aus den Strahlen einzufangen, um Sauerstoff zu erzeugen, und dann die chemische Energie in Form von Glukose, einem Zucker, zu speichern. Pflanzenfresser neigen dazu, die Energie durch den Verzehr von Pflanzen zu gewinnen, und die Fleischfresser haben sie, indem sie die Pflanzenfresser essen.

Zu diesem Zeitpunkt neigen Pflanzen dazu, Kohlendioxid und auch Wasser aus dem Boden und der Luft aufzunehmen. Während an der Innenseite von Zellen der Pflanze gibt es eine Oxidation von Wasser was bedeutet, dass die Elektronen verloren gehen und auch gleichzeitig das Kohlendioxid reduzieren sich und dann gewinnt es die Elektronen. Dadurch wird das Wasser in Sauerstoff umgewandelt.

Lichtunabhängige Reaktion in der Photosynthese
Bildnachweis-Lichtunabhängige Reaktion-Wikipedia

Bei der Umwandlung von Wasser in Sauerstoff wird auch das Kohlendioxid in Glukose umgewandelt. Die Pflanze neigt dazu den Sauerstoff freisetzen wieder in die Luft und speichert dann die restliche Energie in den Molekülen der Glukose. Es gibt Chloroplasten im Inneren Pflanzenzelle und sie sind kleine Organellen. Es hilft bei der Speicherung der Energie der Sonne. Innerhalb des Thylakoids gibt es auch Membranen, die dem Chloroplasten helfen.

Es gibt eine lichtunabhängige Reaktion bei der Photosynthese, die kein Licht benötigt, und daher wird das Pigment als das bezeichnet Chlorophyll, ist nicht dafür verantwortlich, da es hilft, das Licht zu absorbieren. Zu diesem Zeitpunkt neigt das Chlorophyll dazu, die Energie aus dem zu absorbieren rote und blaue wellen und reflektiert dann auch die grünen Wellen, wodurch es in der Farbe grün aussieht. Es gibt beides lichtunabhängige Reaktion in der Photosynthese und auch lichtabhängig. 

Was ist eine lichtunabhängige Reaktion in der Photosynthese?

Die Photosynthese ist ein gemeinsamer Prozess für alle Pflanzen und gleichzeitig auch lebenswichtig, da sie bei der Herstellung von Nahrung hilft und ihr Energie gibt.

Es gibt viele Schritte hinter dieser Methode und daher kann sie in zwei der wesentlichen Schritte unterteilt werden, nämlich die lichtunabhängige Reaktion in der Photosynthese und die lichtabhängige Phase in der Photosynthese.

Die lichtabhängige Reaktion, die im Thylakoid stattfindet und die Sonnenstrahlen benötigt, wird daher als lichtabhängige Reaktion bei der Photosynthese bezeichnet. Das Chlorophyll neigt dazu, die Energie der Sonnenwellen als Licht zu absorbieren und in Form der NADHP- und ATP-Moleküle in chemische Energie umzuwandeln.

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Andererseits wird eine lichtunabhängige Reaktion bei der Photosynthese genannt Calvin-Zyklus und findet im Stroma statt, das sich zwischen der Thylakoidmembran und der Chloroplastenmembran befindet und kein Licht benötigt und daher zum Leben erweckt wird lichtunabhängige Reaktion bei der Photosynthese. Während dieser Phase wird Energie aus den NADPH- und ATP-Molekülen verwendet, um die Moleküle von Kohlenhydraten wie Glukose aus Kohlendioxid zusammenzusetzen.

Nicht alle Formen von ihnen sind für die Photosynthese geeignet. Es gibt verschiedene Arten der Photosynthese zur Verfügung, die die lichtunabhängige Reaktion in der Photosynthese und auch die abhängige zusammen mit der umfassen C4 und C3 Photosynthese. Die Mehrheit der Pflanzen verwendet die Methode von C3. Zum Zeitpunkt des Calvin-Zyklus stellen sie ein Produkt mit drei Kohlenstoffen namens 3-Phosphoglycerinsäure her, das zu Glukose wird.

Andererseits macht C4 ein Kohlenstoffprodukt mit vier Ringen, das ein Zwischenprodukt ist und dann in das spuckt Kohlendioxid und auch wieder in eine Verbindung mit drei Formen zur Zeit des Calvin-Zyklus. Das Beste an C4 ist, dass es ein gutes Maß an Kohlenstoff herstellt und dies dann zulässt Pflanzen zu erhalten in der Umgebung mit wenig Nutzung von Wasser oder Licht. C3 wird als Calvin-Zyklus bezeichnet.

Wo findet die lichtabhängige Reaktion bei der Photosynthese statt?

Der Chloroplast ist von einer Membran umgeben, die vom doppelten Typ ist und eine äußere Linie sowie eine innere Membran hat. Dies entspricht dem der Mitochondrien.

Die lichtabhängige Reaktion wird in den Thylakoiden beobachtet. Die Reaktion findet statt, während die Chlorophyllpigmente in den Membranen der Thylakoide zu sehen sind, die dabei helfen, Energie aus der Sonne zu gewinnen.

Das Motiv dieser lichtabhängigen Reaktion besteht darin, viel Energie aus dem Dun zu gewinnen und sie dann in Wassermoleküle zu zerlegen, um NADPH und ATP herzustellen. Die Moleküle neigen dazu, Energie zu speichern, und diese werden in der lichtunabhängigen Reaktion in der Photosynthese verbraucht. Chloroplasten sind die grünen Pigmente, die im Chlorophyll zu sehen sind.

Chloroplasten sind diejenigen, die dabei helfen, das Licht der Sonne zu absorbieren. Es wird im aufbewahrt Membranen von Thylakoiden und in dem Proteinkomplex, der als Photosystem 1 und Photosystem 2 bezeichnet wird. Die Reihe von lichtabhängigen Reaktionen beginnt, wenn die Sonne auftrifft Molekül des Chlorophylls und wird in der Photosynthese 2 gesehen. Dadurch wird das Elektron angeregt und verlässt dann das Chlorophyllmolekül.

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Bildnachweis-Thylakoide-Wikipedia

Nachdem sie das Molekül verlassen haben, sieht man, dass sie entlang der Membran von Thylakoiden durch die Reihe von wandern Trägerproteine die als Elektronentransportkette bezeichnet wird. Zu diesem Zeitpunkt sorgt die Photosynthese 2 dafür, dass die Wassermoleküle aufgespuckt werden, um die verlorenen zu haben Elektron zurückgewonnen und füllt dann das dadurch entstehende Energievakuum auf. Diese Methode ist aufgebraucht von den Menschen ist aber im Labor gescheitert. Jedes der Wassermoleküle neigt dazu, in zwei Wasserstoffmoleküle und nur eines für den Sauerstoff zu zerfallen.

Sauerstoff wird als unbrauchbares Produkt freigesetzt, das zusammengebaut wird, um sich wieder zu verbinden. Die Ionen des Wasserstoffs bestehen aus mehr Konzentration im Lumen der Thylakoide. Sie neigen dazu, das als ATP-Synthase bezeichnete Enzym zu passieren und sich dann zu bewegen liefert die Energie das wird benötigt, um zu einem Drittel des ADP-Phosphats ATP herzustellen. Diese Energie wird für Zellbildungsmethoden benötigt, bei denen auch Glukose abgebaut wird, um später nach der Atmung ATP herzustellen.

Wo findet eine lichtunabhängige Reaktion statt?

Der innere Teil des Chloroplasten hat auch eine andere Membran und ist die Thylakoidmembran, die in vielen Formen gefaltet ist und mit Stapeln der Scheiben verbunden ist.

Die lichtunabhängige Reaktion bei der Photosynthese findet im Stroma statt. Es hat viele Enzyme, die bei der Arbeit von NADPH und auch ATP helfen, und hat dann den Kohlenstoff aus dem Kohlendioxid in den Molekülen fixiert, die in die Glukose eingebaut werden sollen.

Das eigentliche Ziel der lichtunabhängigen Reaktion bei der Photosynthese ist es, die Glukosemoleküle zu sammeln. Dies ist ein Teil des Lebensmittelherstellungsprozesses, der Kohlendioxid benötigt, das den Pflanzen über die Luft zugeführt wird. Die Pflanzen gewinnen den Kohlenstoff aus CO2 und stellen dann die Glukoseblöcke her. Ein Enzym im Stroma wird als Rubisco bezeichnet, das sich an das XNUMX-Kohlenstoff-Molekül des RubP bindet und sich selbst an das Kohlendioxidmolekül bindet.

Dies neigt dazu, ein Molekül mit sechs Kohlenstoffen zu bilden, das wieder in die Moleküle mit drei Kohlenstoffen zerlegt wird. Dies ist der Teil der lichtunabhängigen Reaktion in der Photosynthese, der sein soll Kohlenstoff-Fixierung. Danach nehmen die Energieträger die auf lichtabhängige Reaktion für seinen Beitrag. NADPH und ATP teilen jedem der 3 Phosphoglycerate ein Wasserstoffatom und bilden dann zwei Moleküle des sogenannten Einfachzuckers G3P. Schließlich werden die Moleküle zur Herstellung von Glukose verwendet.

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Dieser Teil der lichtunabhängigen Reaktion bei der Photosynthese wird für Kohlenstoff verklagt und auch als bezeichnet Reduktion. Der Calvin-Zyklus verbraucht 6 Moleküle Kohlendioxid auf einmal und dies zeigt, dass 12 Moleküle des G3P hergestellt werden. Trotzdem gibt es nur zwei der Moleküle, die verklagt werden, um Glukosemoleküle herzustellen, und der Rest von ihnen soll es sein recycelt zurück an RubP, damit dieser Kreislauf wieder ablaufen kann.

Wie entsteht ATP bei den Lichtreaktionen?

Das Verfahren soll sich durch zwei weitere Prozesse auf dem Gebiet der Lichtreaktion vervollständigen, wobei der eine ATP und der andere NADPH herstellt.

Die Proteine ​​neigen dazu, außerhalb des Thylakoids über die ATP-Synthase zu diffundieren, die ATP herstellen kann. Sobald das Elektron das PSI erreicht, verbindet es das Chlorophyll mit einem einzigartigen Paar und regt es dann wieder an, indem es Licht absorbiert.

Elektronen neigen dazu, in einer Kette zwischen den beiden Arten der Photosynthese zu übertragen, wobei die Photosynthese 1 zur Herstellung von NADPH dient und die zweite zur Herstellung von ATP. Bei der lichtunabhängigen Reaktion in der Photosynthese und auch der anderen wird Wasser gespuckt, um den Elektronen zu dienen und dann Sauerstoff als Nebenprodukt abzugeben. ATP wird aus ADP durch Zugabe von Phosphat hergestellt.

Protonen diffundieren durch das Enzym aus dem Thylakoidlumen, ATP-Synthase, Dabei entsteht ATP. Sobald das Elektron PSI erreicht, verbindet es sein Chlorophyll zu einem speziellen Paar und wird durch die Absorption von Licht erneut angeregt. Während des Prozesses der Photosynthese, Licht dringt ein die Zelle und gelangt in den Chloroplasten. Die Lichtenergie wird von Chlorophyllmolekülen auf den Granalstapeln abgefangen. Ein Teil der Lichtenergie wird in chemische Energie umgewandelt.

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Während dieses Prozesses wird einem Molekül ein Phosphat hinzugefügt, um die Bildung von ATP zu bewirken. Bei Lichtreaktionen wird Wasser gespalten, stellt eine Elektronenquelle dar und gibt O2 als Nebenprodukt ab. H+-Elektronen aus Wasser reduzieren NADP+ zu NADPH. Lichtreaktionen erzeugen auch ATP aus ADP, indem ein Phosphat hinzugefügt wird. Die Hauptfunktion von lichtabhängigen Reaktionen der Photosynthese besteht darin, ATP-Moleküle durch Oxidations-Reduktions-Reaktionen zu erzeugen und Chemiosmosereaktionen in Chloroplasten.

Wie werden ATP und NADPH in der Photosynthese verwendet?

Bei den Reaktionen wird das Sonnenlicht als Energie verwertet und das Wasser oxidiert und gibt dann die Elektronen an NADP weiter, wodurch NADPH entsteht.

Einfach ausgedrückt werden beide durch den Prozess hergestellt, der als Elektronentransportkette bezeichnet wird. Bei den Lichtreaktionen wird Wasser verbraucht und bildet Sauerstoff. Dies geschieht tagsüber je nach Bedarf der Sonne.

Ein Teil der Lichtenergie wird verwendet, um ADP in ATP umzuwandeln. Das ATP und NADPH werden anschließend hergestellt und dann als Macht verklagt, um den Zucker zum Zeitpunkt des Calvin-Zyklus herstellen zu lassen. Sowohl ATP als auch NADPH werden zusammen hergestellt. Die Photosynthese findet in zwei statt Phasen, die das Sonnenlicht antreiben, NADPH und ATP zu synthetisieren.

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Bildnachweis-ATP-Wikipedia

In einem Prozess namens nichtzyklische Photophosphorylierung (die „Standard“-Form der lichtabhängigen Reaktionen) werden Elektronen aus Wasser entfernt und durch PSII und PSI geleitet, bevor sie in NADPH landen. Dieser Prozess erfordert, dass Licht zweimal absorbiert wird, einmal in jedem Photosystem, und es entsteht ATP. ATP kann verwendet werden, um Energie für zukünftige Reaktionen zu speichern, oder entzogen werden, um für Reaktionen zu bezahlen, wenn Energie von der Zelle benötigt wird.

Tiere speichern die beim Abbau der Nahrung gewonnene Energie als ATP. Ebenso erfassen und speichern Pflanzen die Energie, die sie während der Photosynthese aus Licht gewinnen, in ATP-Molekülen. NADPH ist ein Elektronenträger, der ein Paar hochenergetischer Elektronen aufnimmt und sie zusammen mit dem größten Teil ihrer Energie auf ein anderes Molekül überträgt. NADPH spielt eine große Rolle bei der lichtunabhängigen Reaktion, wenn es zusammen mit ATP zur Herstellung von energiereichen Zuckern verwendet wird.

Rolle von ATP und NADPH im Calvin-Zyklus

Die sehr einfache Schrittfunktion davon besteht darin, Elektronen zu erzeugen, Energie zu erzeugen und dann auch Wasserstoffatome im Calvin-Zyklus zu erzeugen.

ATP soll die Energiequelle sein und während NDPH das Mittel reduzieren kann, das der Lichtenergie Elektronen hinzufügt, um Zucker herzustellen. Der Calvin-Zyklus macht drei der Kohlenstoffmoleküle und das auch G3P.

Die beiden lebenswichtigen Rollen bestehen darin, dass die lichtabhängige Phase und die lichtunabhängige Reaktion in der Photosynthese zusammenarbeiten und auch als Energiequelle fungieren, um der Sonne Energie zu entziehen, damit sich die lichtunabhängige Reaktion in der Photosynthese selbst helfen kann Essen für sich selbst machen. Einige von den Calvin-Zyklus braucht ATP und andere brauchen NADPH.

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Bildnachweis-NADPH-Wikipedia

Diese Reaktion wird durch das Enzym Rubisco katalysiert. In der zweiten Stufe werden sechs ATP und sechs NADPH verwendet, um die sechs 3-PGA-Moleküle in sechs Moleküle eines Zuckers mit drei Kohlenstoffatomen (G3P) umzuwandeln. Diese Reaktion wird als Reduktion angesehen, da NADPH seine Elektronen an a abgeben muss Drei-Kohlenstoff-Zwischenprodukt G3P zu machen. Diese beiden Moleküle Energie tragen; im Fall von NADPH hat es eine reduzierende Kraft, die verwendet wird, um den Prozess der Herstellung von Kohlenhydratmolekülen in lichtunabhängigen Reaktionen anzutreiben.

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