Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Wat is de rol van redoxreactie bij fotosynthese?

Redox -reacties staan absoluut centraal in fotosynthese. Hier is hoe ze een cruciale rol spelen:

1. Lichtafhankelijke reacties:

* fotosysteem II: Lichte energie wordt vastgelegd door chlorofyl, waardoor elektronen opgewonden worden en naar een hoger energieniveau springen. Deze geëxciteerde elektronen worden vervolgens doorgegeven langs een elektrontransportketen. Dit proces is een oxidatie , terwijl het chlorofylmolecuul elektronen verliest.

* Elektrontransportketen: De elektronen reizen door een reeks eiwitcomplexen en verliezen onderweg energie. Deze energie wordt gebruikt om protonen (H+) over het thylakoïde membraan te pompen, waardoor een protonengradiënt ontstaat.

* fotosysteem I: De elektronen uit de elektronentransportketen worden doorgegeven aan fotosysteem I, waar ze opnieuw worden ingeschakeld door licht. Deze bekrachtigde elektronen worden vervolgens gebruikt om NADP+ te verminderen tot NADPH. Dit is een reductie , zoals NADP+ elektronen wint.

* watersplitsing: Om de elektronen verloren te vervangen door fotosysteem II, worden watermoleculen gesplitst. Dit proces geeft zuurstof vrij als een bijproduct, samen met protonen (H+). Dit is ook een oxidatie , terwijl water elektronen verliest.

2. Lichtonafhankelijke reacties (Calvin-cyclus):

* Koolstoffixatie: Koolstofdioxide (CO2) uit de atmosfeer wordt opgenomen in een organisch molecuul (RUBP) met behulp van het enzym Rubisco.

* reductie: De nieuw gevormde moleculen worden verminderd met behulp van NADPH, die fungeert als een elektronendonor. Dit is weer een reductie reactie.

* regeneratie: De moleculen worden vervolgens herschikt en gebruikt om RUBP te regenereren, waardoor de cyclus kan doorgaan.

Over het algemeen:

* Fotosynthese is een reductie-oxidatie (redox) proces . Lichte energie wordt gebruikt om elektronen van watermoleculen (geoxideerd) naar NADP+ (gereduceerd) aan te sturen.

* Het reductievermogen van NADPH wordt vervolgens gebruikt in de Calvin -cyclus om koolstofdioxide in suikers te verminderen, waardoor energie in chemische bindingen wordt bewaard.

Samenvattend zijn redox -reacties de ruggengraat van fotosynthese, waardoor lichte energie in chemische energie in de vorm van suikers kan worden omgezet.