Le reazioni luminose si verificano quando le piante sintetizzano il cibo dall'anidride carbonica e dall'acqua, riferendosi specificamente alla parte della produzione di energia che richiede luce e acqua per generare elettroni necessari per un'ulteriore sintesi. L'acqua fornisce gli elettroni dividendosi in idrogeno e atomi di ossigeno. Gli atomi di ossigeno si combinano in una molecola di ossigeno legata covalentemente di due atomi di ossigeno mentre gli atomi di idrogeno diventano ioni di idrogeno con un elettrone di riserva ciascuno.
Come parte della fotosintesi, le piante rilasciano ossigeno - come un gas - nel atmosfera mentre gli elettroni e gli ioni idrogeno o i protoni reagiscono ulteriormente. Queste reazioni non hanno più bisogno di luce per continuare, e sono conosciute in biologia come le reazioni oscure. Gli elettroni e i protoni attraversano una complessa catena di trasporto che consente alla pianta di combinare l'idrogeno con il carbonio proveniente dall'atmosfera per produrre carboidrati.
TL; DR (Troppo lungo, non letto)
Reazioni alla luce - energia luminosa in presenza di clorofilla - spaccare l'acqua. Dividere l'acqua in ossigeno, ioni idrogeno ed elettroni produce energia per il successivo trasporto di elettroni e protoni e fornisce l'energia per produrre gli zuccheri di cui la pianta ha bisogno. Queste reazioni successive formano il ciclo di Calvin.
Come l'acqua fornisce gli elettroni per la fotosintesi
Le piante verdi che usano la fotosintesi per produrre energia per la crescita contengono clorofilla. La molecola della clorofilla è un componente chiave della fotosintesi in quanto è in grado di assorbire energia dalla luce all'inizio delle reazioni alla luce. La molecola assorbe tutti i colori della luce tranne il verde, che riflette, ed è per questo che le piante sembrano verdi.
Nelle reazioni di luce, una molecola di clorofilla assorbe un fotone di luce, causando il trasferimento di un elettrone di clorofilla ad un più alto livello di energia. Gli elettroni energizzati dalle molecole di clorofilla scorrono lungo una catena di trasporto verso un composto chiamato nicotinamide adenina dinucleotide fosfato o NADP. La clorofilla sostituisce quindi gli elettroni persi dalle molecole d'acqua. Gli atomi di ossigeno formano gas di ossigeno mentre gli atomi di idrogeno formano protoni ed elettroni. Gli elettroni ricostituiscono le molecole della clorofilla e consentono al processo di fotosintesi di continuare.
Il ciclo di Calvin
Il ciclo di Calvin utilizza l'energia prodotta dalle reazioni di luce per rendere i carboidrati di cui la pianta ha bisogno. Le reazioni alla luce producono NADPH, che è NADP con un elettrone e uno ione idrogeno e l'adenosina trifosfato o ATP. Durante il ciclo di Calvin, la pianta utilizza NADPH e ATP per fissare il biossido di carbonio. Il processo utilizza il carbonio dal biossido di carbonio atmosferico per produrre carboidrati di forma CH 2O. Un prodotto del ciclo di Calvin è glucosio, C 6H 12O 6. L'estremità della catena di trasporto degli elettroni che dà alle piante l'energia necessaria per formare carboidrati richiede un accettore di elettroni per rigenerare l'ATP esaurito. Nello stesso momento in cui si dedicano alla fotosintesi, le piante assorbono un po 'di ossigeno in un processo chiamato respirazione. Nella respirazione, l'ossigeno diventa l'ultimo accettore di elettroni. Nelle cellule di lievito, ad esempio, possono produrre ATP anche in assenza di ossigeno. Se non c'è ossigeno disponibile, la respirazione non può aver luogo e queste cellule si impegnano in un altro processo chiamato fermentazione. Nella fermentazione, gli accettori di elettroni finali sono composti che producono ioni come gli ioni solfato o nitrato. A differenza delle piante verdi, tali cellule non richiedono luce e le reazioni alla luce non avvengono.
