La photosynthèse est une voie biochimique importante impliquant la production de sucre (glucose) de la lumière, l'eau et le dioxyde de carbone et de l'oxygène libérant. Il est une série de réactions biochimiques complexes et se produit dans les plantes supérieures, des algues, des bactéries et certains photoautotrophes. Presque chaque vie dépend de ce processus. Le taux de photosynthèse est liée à la concentration de dioxyde de carbone, la température et l'intensité lumineuse. Il obtient l'énergie de photons absorbés et utilise l'eau comme agent réducteur.
Photosynthèse dans le passé
Avec avènement de la vie sur Terre, le processus de la photosynthèse a commencé. Puisque la concentration d'oxygène était négligeable, d'abord la photosynthèse a eu lieu en utilisant de l'hydrogène sulfuré et de l'acide organique dans l'eau de mer. Cependant, le niveau de ces matériaux n'a pas été suffisante pour continuer la photosynthèse pour longtemps et donc la photosynthèse utilisant de l'eau a évolué. Ce type de photosynthèse utilisant de l'eau a donné lieu à la libération de l'oxygène. Par conséquent, la concentration en oxygène dans l'atmosphère a commencé à augmenter. Ce cycle sans fin fait la Terre riche en oxygène qui pourrait soutenir l'écosystème présent dépendant de l'oxygène.
Rôle de l'eau dans Photosynthèse
À un niveau fondamental, l'eau fournit des électrons pour remplacer ceux retirés de la chlorophylle dans le photosystème II. En outre, l'eau produit de l'oxygène ainsi que de réduire le NADP en NADPH (requis dans le cycle de Calvin), en libérant des ions H +.
L'eau en tant que fournisseur d'oxygène
Au cours du processus de photosynthèse, les six molécules de dioxyde de carbone et six molécules d'eau réagissent en présence de la lumière solaire pour former une molécule de glucose et six molécules d'oxygène. Le rôle de l'eau est de libérer de l'oxygène (O) à partir de la molécule d'eau dans l'atmosphère sous forme de gaz d'oxygène (O2).
L'eau comme Feeder Electron
L'eau a également un autre rôle important d'être un chargeur d'électrons. Dans le processus de photosynthèse, de l'eau fournit l'électron qui lie l'atome d'hydrogène (d'une molécule d'eau) au carbone (dioxyde de carbone) pour donner du sucre (glucose).
Photolyse de l'eau
L'eau agit comme un agent réducteur en fournissant des ions H + qui convertissent NADP en NADPH. Depuis NADPH est un agent réducteur importante présente dans les chloroplastes, ses résultats de production dans un déficit d'électrons, résultant de l'oxydation de la chlorophylle. Cette perte d'électrons doit être remplie par les électrons d'un autre agent réducteur. Photosystème II comprend les premières étapes du Z-plan (le diagramme de la chaîne de transport d'électrons dans la photosynthèse), et par conséquent, un agent réducteur, qui peut donner des électrons est nécessaire pour oxyder la chlorophylle, qui est fournie par l'eau (agissant en tant que source d'électrons dans les plantes vertes et cyanobactéries). Les ions hydrogène ainsi libérés créent un potentiel chimique (chemiosmotic) à travers la membrane qui se traduit finalement dans la synthèse de l'ATP. Photosystème II est connu de l'enzyme primaire qui agit comme catalyseur dans cette oxydation de l'eau.