Question

Описать цепочку превращения световой энергии​

Answer 1

Световая фаза
Эта фаза происходит только в присутствии света в мембранах тилакоидов при участии хлорофилла, белков-переносчиков электронов и фермента — АТФ-синтетазы. Под действием кванта света электроны хлорофилла возбуждаются, покидают молекулу и попадают на внешнюю сторону мембраны тилакоида, которая в итоге заряжается отрицательно. Окисленные молекулы хлорофилла восстанавливаются, отбирая электроны у воды, находящейся во внутритилакоидном пространстве. Это приводит к распаду или фотолизу воды:
Н2О + Qсвета → Н+ + ОН—.
Ионы гидроксила отдают свои электроны, превращаясь в реакционноспособные радикалы •ОН:
ОН— → •ОН + е—.
Радикалы •ОН объединяются, образуя воду и свободный кислород:
4НО• → 2Н2О + О2.
Кислород при этом удаляется во внешнюю среду, а протоны накапливаются внутри тилакоида в «протонном резервуаре». В результате мембрана тилакоида с одной стороны за счет Н+ заряжается положительно, с другой за счет электронов — отрицательно. Когда разность потенциалов между наружной и внутренней сторонами мембраны тилакоида достигает 200 мВ, протоны проталкиваются через каналы АТФ-синтетазы и происходит фосфорилирование АДФ до АТФ; атомарный водород идет на восстановление специфического переносчика НАДФ+ (никотинамидадениндинуклеотидфосфат) до НАДФ·Н2:
2Н+ + 2е— + НАДФ → НАДФ·Н2.
Таким образом, в световую фазу происходит фотолиз воды, который сопровождается тремя важнейшими процессами: 1) синтезом АТФ; 2) образованием НАДФ·Н2; 3) образованием кислорода. Кислород диффундирует в атмосферу, АТФ и НАДФ·Н2 транспортируются в строму хлоропласта и участвуют в процессах темновой фазы.

Answer 2

Цепочка превращения световой энергии описывает процессы, в результате которых световая энергия преобразуется из одной формы в другую. Наиболее распространенным примером такой цепочки является фотосинтез, который происходит в растениях и некоторых микроорганизмах. Давайте рассмотрим этот процесс:

1. Поглощение световой энергии: Растения содержат пигменты, такие как хлорофилл, который поглощает энергию из видимого спектра света, преимущественно синего и красного. Световые кванты, или фотоны, взаимодействуют с хлорофиллом и передают свою энергию этим пигментам.

2. Передача энергии в реакционный центр: В хлорофилловых молекулах световая энергия передается в специальные структуры, называемые реакционными центрами.

3. Фотохимическая реакция: В реакционных центрах световая энергия превращается в химическую энергию. Это происходит через процесс фотохимической реакции, в которой энергия используется для разрыва химических связей и образования энергетически богатых молекул, таких как АТФ (аденозинтрифосфат) и НАДФН (некоторые формы никотинамидадениндинуклеотидафосфата).

4. Ассимиляция углекислого газа: Полученная химическая энергия, вместе с углекислым газом (СО2) из воздуха, используется для синтеза органических молекул, таких как глюкоза, в процессе, который называется фиксацией углерода.

5. Энергия хранения: Глюкоза и другие органические молекулы, синтезированные в результате фотосинтеза, являются формами хранения энергии для растений. Эта энергия может быть использована в дальнейшем для различных биологических процессов, таких как рост и размножение растений.

6. Пищевая цепь: Когда растение или другие организмы, такие как фотосинтезирующие водоросли, используются в качестве пищи для других организмов, химическая энергия, хранящаяся в их тканях, передается на следующий уровень в пищевой цепи. Например, травоядные животные могут потреблять растения, а хищники потребляют травоядных, перенося энергию от одного звена пищевой цепи к другому.

7. Тепловое излучение: В процессе передачи энергии через пищевую цепь, некоторая энергия также теряется в виде теплового излучения, так как не все энергетические процессы эффективны.

Это лишь один пример цепочки превращения световой энергии, которая происходит в природе. Также следует упомянуть, что световая энергия может быть преобразована и использована в различных технических процессах, таких как фотоэлектрический эффект для производства электричества в солнечных батареях.