Samantekt kafla
Samantekt kafla
8.1 Yfirlit yfir ljóstillífun
Ferli ljóstillífunar umbreytti lífi á jörðinni. Með því að beisla orku frá sólinni veitti þróun ljóstillífunar lífverum aðgang að gríðarlegu magni orku. Vegna ljóstillífunar fengu lífverur næga orku til að byggja upp nýjar gerðir lífsforma og skapa þann líffræðilega fjölbreytileika sem blasir við í dag.
Aðeins ákveðnar lífverur, ljósfrumbjarga lífverur, geta framkvæmt ljóstillífun. Þær þurfa blaðgrænu, sérhæft litarefni sem gleypir ákveðnar bylgjulengdir sýnilega litrófsins og getur fangað orku úr sólarljósi. Ljóstillífun notar koltvíoxíð og vatn til að mynda kolvetnissameindir og losar súrefni sem hliðarafurð út í andrúmsloftið. Heilkjörnungar sem eru frumbjarga, til dæmis plöntur og þörungar, hafa frumulíffæri sem kallast grænukorn, þar sem ljóstillífun fer fram og sterkja safnast fyrir. Í dreifkjörnungum, til dæmis blábakteríum, er ferlið minna staðbundið og fer fram í fellingum frumuhimnunnar, útvöxtum hennar og umfryminu.
8.2 Ljósháð hvörf ljóstillífunar
Litarefni fyrsta hluta ljóstillífunar, ljósháðu hvarfanna, gleypa orku úr sólarljósi. Ljóseind lendir á loftnetslitarefnum ljóskerfis II og kemur ferlinu af stað. Orkan berst til hvarfstöðvarinnar sem inniheldur blaðgrænu a og síðan til rafeindaflutningskeðjunnar, sem dælir vetnisjónum inn í skífurýmið. Þetta byggir upp háan styrk vetnisjóna. Vetnisjónirnar flæða í gegnum ATP-syntasa við efnaosmósu og mynda ATP-sameindir, sem eru notaðar við myndun sykursameinda á öðru stigi ljóstillífunar. Ljóskerfi I gleypir aðra ljóseind, sem leiðir til myndunar NADPH-sameindar, annarrar orku- og afoxunarferju fyrir ljósóháðu hvörfin.
8.3 Notkun ljósorku til að mynda lífrænar sameindir
Með því að nota orkuferjurnar sem mynduðust í fyrstu skrefum ljóstillífunar taka ljósóháðu hvörfin, eða Calvin-hringurinn, upp CO2 úr andrúmsloftinu. Ensímið RuBisCO hvatar hvarf milli CO2 og annars lífræns efnasambands, RuBP. Eftir þrjár umferðir fer þriggja kolefna G3P-sameind út úr hringnum og verður hluti af kolvetnissameind. G3P-sameindirnar sem eftir eru haldast í hringnum og eru notaðar til að endurmynda RuBP, sem er þá tilbúið til að hvarfast við meira CO2. Ljóstillífun myndar orkuhringrás með frumuöndun. Þar sem plöntur innihalda bæði grænukorn og hvatbera reiða þær sig bæði á ljóstillífun og öndun til að starfa í ljósi og myrkri og til að umbreyta nauðsynlegum efnaskiptaefnum sín á milli.