Décrire ce qui arrive au cours des réactions dépendantes de la lumière de la photosynthèse

photosynthèse est le processus par lequel les plantes , les algues et certaines bactéries synthétisent des molécules organiques complexes à partir de dioxyde de carbone , l'eau et l'énergie de la lumière . Ce processus est souvent divisée en deux séries de réactions : les réactions dépendant de la lumière et les réactions de lumière indépendante . Les réactions dépendant de la lumière convertissent l'énergie lumineuse en énergie chimique . Cette énergie chimique est ensuite utilisé dans les réactions de la lumière indépendante de fixer le dioxyde de carbone dans des molécules organiques . Chez les eucaryotes photosynthétiques tels que les plantes et les algues , la photosynthèse se produit dans des structures spécialisées appelées chloroplastes . Bactéries photosynthétiques sont dépourvus de ces structures , à la place conductrice sur la photosynthèse plis de la membrane plasmique . Photosystèmes
photosystèmes

sont des collections de pigments que l'énergie de la lumière de capture et commencent les réactions de la photosynthèse . Bien que plusieurs pigments sont disposés à l'intérieur de la photosystème , le pigment est la chlorophylle a central . Deux photosystèmes distincts sont associés aux réactions dépendant de la lumière . Les bactéries possèdent généralement que photosystème II, qui utilise une forme de chlorophylle a appelé P680 , en raison de son absorption optimale de la lumière avec une longueur d'onde de 680 nm . Eucaryotes (plantes et algues) possèdent photosystème II et photosystème I. photosystème I utilise la chlorophylle a qui absorbe la lumière de façon optimale à 700 nm et est donc connu comme P700 .
Chlorophylle a

chlorophylle a utilise l'énergie lumineuse captée à exciter un électron qui est alors transporté hors du photosystème et sur ​​le reste des réactions dépendantes de la lumière . Chlorophylle a remplace son électron perdu d'une molécule d' eau . Comme les électrons sont extraits à partir des molécules d'eau , les atomes d'oxygène à partir de deux molécules d'eau se combinent pour former de l'oxygène gazeux qui est libéré . Les atomes d'hydrogène , maintenant protons isolés, contribuent au gradient de protons créé dans les étapes ultérieures de réactions lumière - dépendantes.

Transport d'électrons

L'électron excité de photosystème II est libéré à une série de molécules de support sur ​​une membrane . Comme les électrons sont transférés entre ces molécules porteuses à travers une série de réactions d'oxydo-réduction , l'énergie de l'électron est utilisée pour pomper des protons à travers la membrane , ce qui crée un gradient de protons à travers la membrane . Dans les eucaryotes , les protons sont concentrés dans les espaces formés par les membranes des thylakoïdes des chloroplastes . Les bactéries utilisent replis spécifiques de la membrane plasmique pour créer les espaces clos nécessaires pour concentrer les protons .
Non - cyclique et cyclique photophosphorylation

photophosphorylation non - cyclique , après remplissant les réactions , l'électron entre photosystème I où il est redynamisée et complète une série distincte de réactions qui réduit le NADP + en NADPH , une molécule porteuse de l'énergie nécessaire aux réactions de lumière indépendante . L'électron est utilisé dans la fin de réduire le NADP + en NADPH , l'énergie d'une molécule - support utilisé dans les réactions de lumière indépendante . Dans photophosphorylation cyclique , l'électron excité par ré- photosystème I retourne à la chaîne de transport d'électrons. Photophosphorylation cyclique permet ATP supplémentaire pour être généré au lieu de générer la NADPH à la fin de photophosphorylation non - cyclique .
Synthèse d'ATP

Les protons sont concentrés sur un côté de la membrane est autorisée à circuler à travers la membrane par l'intermédiaire des canaux spécifiques formés par l' enzyme synthase de l'ATP. Les couples de l'ATP -synthase l' d'écoulement de ces protons pour la formation de l' ATP de la molécule d'énergie (adénosine triphosphate ), d'ADP (adénosine diphosphate ) et un groupe phosphate . Collectivement , les réactions dépendant de la lumière sont souvent désignés comme photophosphorylation , que l'effet global est d'ajouter un phosphate à l'ADP en utilisant l'énergie lumineuse . L'ATP est ensuite utilisé comme combustible de l'énergie pour les réactions de lumière indépendants où le dioxyde de carbone est fixé dans des molécules organiques .