Jak se tvoří ATP během fotosyntézy: podrobná fakta

V tomto článku budeme diskutovat o tom, jak se atp tvoří během fotosyntézy.   

Proces fotofosforylace probíhá v thylakoidních membránách chloroplastů rostlinných buněk, kde během fotosyntézy jsou vodíkové ionty generovány systémem přenosu elektronů (ETS), který pracuje na přeměně ADP a anorganického fosfátu na ATP. Tento proces přeměňuje světelnou energii na chemickou energii za vzniku ATP. 

Co je ATP?

Projekt plná forma ATP je adenosintrifosfát, který je identifikován jako molekula přenášející energii v každé buňce živých bytostí. Uvolňuje se při rozkladu CO2 na jednoduchou formu cukru, která se používá jako zdroj energie. 

Co tvoří ATP ve fotosyntéze?

Při produkci ATP během procesu fotosyntéza, existují dva procesy, jeden je cyklický a druhý je necyklický. 

Cyklická fotofosforylace:

Toto je proces, který využívají prokaryota k vytvoření okamžité energie jednoduchou přeměnou ADP na ATP. Zahrnuje pouze jeden fotosystém, PSI (P700) a řídí se několika základními kroky, které zahrnují:

Krok 1: Absorpce světla v PSI (P700): světlo je absorbováno pigmenty v PSI, aby bylo předáno do reakčního centra. Elektron se uvolní, aby byl předán ferredoxinu, což je primární akceptor, který je poté předán cytochromu b6f, aby byl dále předán plastocyaninu.   

Krok 2: Syntéza ATP: Elektron s vyšší energetickou hladinou je přenášen přes elektronový transportní řetězec (ETC), kde ztrácí energii. Uvolněná energie pomáhá generovat gradient pumpováním iontů H+ přes membránu. Ionty H+ procházejí ATP syntázy během jejich sestupu gradientem, což způsobuje tvorbu ATP, a tento proces je známý jako chemiosmóza.

Přečtěte si více o Dělají všechny bakterie fotosyntézu: Proč, jaký typ, jak a podrobná fakta

Necyklická fotofosforylace

Jedná se o proces, který zahrnuje dva různé fotosystémy, PS I (P700) a PS II (P680), kde jsou elektrony odstraňovány z molekuly vody a přenášeny přes oba fotosystémy za vzniku NADPH a ATP. Základní kroky v procesu zahrnují: 

Krok 1: Absorpce světla v PSII (P680): světlo je absorbováno pigmenty v thylakoidní membráně a je předáno do reakčního centra, kde se energie přenese na P680, aby posílil elektron na vyšší energetickou hladinu. Dále elektron s vyšší energetickou hladinou projde přes akceptorovou molekulu, která je následně nahrazena elektronem z molekuly vody. Toto štěpení molekuly vody se nazývá „fotolýza“ k uvolnění kyslíku rostlinami. 

Krok 2: Syntéza ATP: elektron s vyšší úrovní energie je transportován přes elektronový transportní řetězec (ETC), aby v procesu ztratil energii. Uvolněná energie usnadňuje čerpání iontů H+ ze stromatu směrem k membráně thylakoidu, aby se vytvořil gradient. Během průchodu iontů H+ gradientem procházejí ionty H+ ATP syntázou, která řídí produkci ATP a tento proces se nazývá chemiosmóza. 

Krok 3: Absorpce světla v PSI (P700): elektrony z PSII dorazí do reakčního centra PSI. Dále, když je světelná energie předána pigmenty v reakčním centru, elektrony v P700 jsou excitovány, aby vytvořily vyšší energetické hladiny, které se přenášejí přes akceptorovou molekulu. Chybějící elektrony v PSI jsou nahrazeny elektrony z PSII. 

Krok 4: Vznik NADPH: Tyto elektrony s vyššími energetickými hladinami jsou pak přeneseny přes krátkou větev ETC a na konci řetězce se NADP+ změní na NADPH. 

Rozdíl mezi cyklickou a necyklickou fotofosforylací 

Kolik ATP vzniká při fotosyntéze

Cyklická fotofosforylace může nastat za podmínek nízkého osvětlení nebo během jakýchkoli zvláštních podmínek, jako je akumulace zvýšených molekul NADPH v chloroplastech. To je běžné u prokaryot, pokud jde o syntézu okamžité energie.

Jedná se o důležitý proces ve fotosyntéze, protože zajišťuje tvorbu chemické energie pouze ve formě ATP. Zde jsou elektrony excitovány, aby vstoupily pouze do fotosystému I. Tento proces generuje tvorbu 2 molekul ATP a žádné molekuly NADPH nebo kyslíku.  

Při necyklické fotofosforylaci se iniciace redukovaných elektronů provádí procesem fotooxidace molekuly vody. Jedná se o významný proces fotosyntézy, protože zajišťuje tvorbu chemické energie ve formě NADPH a ATP a uvolňuje vzdušný kyslík pro ostatní živé bytosti k dýchání. Generuje tvorbu 1 molekuly ATP a 2 molekul NADPH.  

Také čtení:

• Struktura cytoskeletu
• Difúze vs osmóza
• Mají mitochondrie kruhovou DNA?
• Příklad vodního ekosystému 2
• Hladké endoplazmatické retikulum
• Typy chromozomů
• Dochází k buněčnému dýchání v mitochondriích
• Příklady mnohonožek
• Příklady motýlů
• Je nezávislá sortimentní mutace