Энергия солнечного света в листе вызывает несколько ключевых биохимических процессов, связанных в основном с фотосинтезом. Рассмотрим каждый из предложенных процессов и определим, какие из них вызываются солнечным светом:
1) Образование молекулярного кислорода в результате разложения воды - Это процесс происходит в рамках световой фазы фотосинтеза. Под воздействием света в хлоропластах активируются фотосистемы, которые позволяют молекулам воды расщепляться на кислород и водород. Кислород выделяется в атмосферу, а водород используется для восстановления носителей электронов.
5) Синтез молекул АТФ - Это также часть световой фазы фотосинтеза. Энергия солнечного света, поглощенная хлорофиллом, используется для создания протонного градиента через тилакоидную мембрану хлоропласта, что приводит к синтезу АТФ из АДФ и фосфата с помощью фермента АТФ-синтазы.
6) Связывание молекул углекислого газа - Этот процесс происходит в темновой фазе фотосинтеза, известной как цикл Кальвина. Хотя сам процесс не требует света непосредственно для связывания CO2, он зависит от АТФ и NADPH, произведенных в световой фазе, поэтому косвенно связан с действием солнечного света.
Процессы 2, 3 и 4, хотя и являются важными биохимическими реакциями в клетке, не вызываются напрямую солнечным светом:
- Окисление пировиноградной кислоты до углекислого газа и воды происходит в митохондриях во время дыхания, независимо от света.
- Расщепление биополимеров до мономеров и расщепление глюкозы до пировиноградной кислоты являются частью метаболических путей, таких как гликолиз, которые также не зависят непосредственно от солнечного света.