Fotolîz
Fotolîz (bi înglîzî: photolysis) bi navbeynkariya enerjiya fotonan û enzîma oksandina avê, di karlêkên ronahiyê yên fotosentezê de parçekirina molekula avê.[1]
Peyva fotolîz ji peyven photo (ronahî) û lysis (parçekirin, hilweşandin) peyda bûye. Bi gelemperî, parçêbûna molekule ya bi enerjiya ronahiyê wekî fotolîz tê navkirin.[2] Wekî mînak, di atmosferê de gaza ozonê (O3) ji aliyê tîrojên ronahiya serbinefşî (bi înglîzî: ultraviolet light) ve tê hilweşandin bo oksîjenê.[3]
Di zanista biyolojiyê de peyva fotolîz tene bi mabesta bi alîkariya ronahiyê, parçekirina avê tê bikaranîn. Fotolîz beşek ji qonaxên karlêkên ronahiyê ya fotosentezê ye. Bi fotolîza avê (H2O) oksîjen wekî madeyek bermayî ji karlêkê tê berdan. Loma çavkaniya sereke ya oksîjena atmosferê av e.
Herçiqas bi enerjiya ronahiyê parçebûna avê wekî fotolîz were şîrovekirin jî bi eslê xwe ronahî rasterast avê parçê nake lê ji bo parçekirina avê P680-ê dide oksandin.[1]
Pêkhate
biguhêreFotolîza avê di kompleksa oksandina avê (bi înglîzî: water-oxidizing complex), an jî bi navek din, kompleksa çêbûna oksîjenê (bi înglîzî: oxygen-evolving complex) de rû dide.[4] Herwisa ev kompleks wekî kompleksa hilweşînerê avê (bi înglîzî: water splitting complex) jî tê navkirin.[5]
Kompleksa hilweşînerê avê kompleksek ji çendan binbeşên enzîmê pêk tê û di hawîrdora çewrî ya parzûna tîlakoîdê niqimî ye.[6] Kompleksa oksandina avê ji guşiya Mn4CaO5 pêk tê.[7]
Îyonek kalsiyumê, çar îyonên manganezê û pênc atomên oksîjenê di navika kompleksê de cih digirin. Kompleksa oksandina avê ji aliyê proteînên fotosîstema II ve dorpêçî ye û di beşa lumene tîlokoîdê ya fotosîstema II de cih digire. Manganez ji bo fotolîza avê guncav e, dikare molekulên ko oksîjen lixwe digrin ve bendên xurt ava bike.[4]
Parçebûna avê
biguhêreGava molekula P680 elektronek hanbûyê dişîne wergira elektronê ya yekemîn, bi bargeya pozîtiv tê barkirin (P680+).[1]Di fotolîzê de bo parçêbûna 2 molekulên avê divê çar elektron ji avê derbasî fotosîstema II (P680+) bibin. P680+ dikare her carê elektronek werbigire, lê nikare rasterast ji avê elektron bigire. Kompleksa hilweşînerê avê (kompleksa çêbûna oksîjenê) her carê elektronek diguhazîne P680+. Her cara ko ji ber enerjiya fotonek ji kompleksa hilweşînerê avê elektron tê windakirin, guşiya Mn4CaO5 hê pirtir tê oksandin. Gava çar elektron ji kompleksê tên qetandin, Mn4CaO5 tê oksandin û bi bargeya +4 tê barkirin. Guşiya Mn4CaO5 ya oksandî êdî dikare ji cotek molekula avê çar elektron bigire. Bi windakirina elektronan av hildiweşe, molekulek oksîjen (O2) û 4 proton peyda dibe.[5]
Bi kurtasî, elektronên avê pêşî tên guhaztin bo manganezê paşê ji aliyê fotosîstema II ve tên wergirtin û tên şandin bo fotosîstema I.
Encamên fotolîza avê
biguhêreJi fotolîza du molekulên avê, çar proton tên berdan nav lumena tîlakoîdê.[8] Protonên avê ji bo çêkirina NADPH û ATP-yê tên bikaranîn. NADPH û ATP jî ji bo çêkirina xurek, di karlêkên neronahiyê yên fotosentezê de tên xerckirin.
Elektronên avê ji fotosîstema II ber bi fotosîstema I ve bi navbeynkariya zincîra guhaztina elektronan ve tên guhaztin.[1] Hinek ji enerjiya elektronên hanbûyî ji bo pompekirina protonên nav stromayê tê xerckirin û proton derbasî nav tîlakoîdê dibin.
Encama herî giring a fotolîza avê ev ko, bi vê karlêkê oksîjena atmosferê tê dabînkirin.
Di karlêkên fotosentezê de corên fotolîzê
biguhêreFotolîza di fotosenteza oksîjenî de, av tê fotolîzkirin (hilweşandin). Fotosenteza oksîjenî ji aliyê riwek, kevz û sîyanobakteriyan ve tê bikaranîn.
Hin corên bakterî û arkebakterî jî di fotosenteza xwe ya neoksîjenî de li dewsa avê, molekulên hîdrojen sulfurê, hîdrojenê an jî molekulên din bi kar tînin, di fotolîza fotosenteza neoksîjenî de oksîjen peyda nabe.[9]
Hevkêşeya fotolîzê ya bo fotosentezê bi gelemperî vê awayê tê destnîşankrin.
Di vê hevkêşê de pêkhateya “A “ li gor cora fotosentezê guherbar e. Di fotosenteza oksîjenî de av tê fotolîzkirin, loma bi eslê xwe li dewsa “H2A”, H2O tê nivîsandin, ango “A” oksîjena avê ye. Di fotosenteza neoksîjenî de bakteriyên hîdrojen sulfurê, fotolîza hîdrojen sulfurê ji bo çavkaniya elektronan bi kar tînin. Loma di hevkêşeya karlêka fotolîza van bakteriyanda li dewsa “H2A”, H2S tê nivîsandin.
Girêdanên derve
biguhêreÇavkanî
biguhêre- ^ a b c d Solomon, E., Martin, C., Martin, D., & Berg, L. (2015).Biology. Stamford: Cengage Learning.
- ^ Starr, C. (2007). Biology:concepts and applications (7th ed.). Boston, MA: Cengage Learning.
- ^ Treichel, Paul M. and Kotz, John C.. "chemical reaction". Encyclopedia Britannica, 27 Jul. 2024, [1]. Accessed 24 September 2024.
- ^ a b Tymoczko, J.L., Berg, J.M. and Lubert Stryer (2015) Biochemistry, a short course. New York: W.H. Freeman & Company, A Macmillan Education Imprint.
- ^ a b David L. NelsonMichael M. Cox(2013). Lehninger Principles of Biochemistry. : W. H. FREEMAN AND COMPANY • New York ISBN-13: 978-1-4641-0962-1
- ^ Barber J. Photosystem II: the water-splitting enzyme of photosynthesis. Cold Spring Harb Symp Quant Biol. 2012;77:295-307. doi: 10.1101/sqb.2012.77.014472. Epub 2012 Dec 12. PMID: 23234808.
- ^ James Barber 2016 55 (42), 5901-5906 DOI: 10.1021/acs.biochem.6b00794
- ^ Fundamentals of Biochemistry L I F E AT TH E M O L E C U L A R L E V E L. : Voet D.,Voet G.,Pratt C. • John Wiley & Sons, Inc. ISBN-13: 978-0470-54784-7
- ^ Cullen, K. E. (2009).Encyclopedia of Life Science. Newyork: Facts On File, Inc