Fotolyysi

Mikä on photólysis?

Se fotolyysi Se on kemiallinen prosessi, jonka kautta valon imeytyminen (säteilyenergia) mahdollistaa molekyylin repeämän pienemmissä komponenteissa. Toisin sanoen valo tarjoaa energian, jota tarvitaan molekyylin murtautumiseen sen muodostaviin osiin. Se tunnetaan myös valokokoelmillä -komponentti- tai fotodisociaationimillä.

Esimerkiksi vesifotolyysi on välttämätöntä monimutkaisten elinkaarien olemassaololle planeetalla. Tämän suorittavat kasvit, jotka käyttävät auringonvaloa.

Vesimolekyylien repeämä (H₂O) tarjoaa seurauksena molekyylin happea (tai₂): Vetyä käytetään virran varastoinnin vähentämiseen.

Yleisesti ottaen voidaan sanoa, että fotoliittiset reaktiot sisältävät fotonin imeytymisen. Tämä johtuu eri aallonpituuksien säteilevästä energiasta, ja siten erilaiset energiamäärät.

Kun fotoni on absorboitu, voi tapahtua kaksi asiaa. Yhdessä heistä molekyyli imee energiaa, on innostunut ja päätyy sitten rentoutumaan. Toisessa energia sallii kemiallisen sidoksen repeämisen. Tämä on fotolyysi.

Tämä prosessi voidaan kytkeä muiden linkkien muodostumiseen. Ero absorption välillä, joka tuottaa muutoksia sellaiseen, jota ei kutsuta kvanttiesityksi.

Se on erityinen jokaiselle fotonille, koska se riippuu energian päästölähteestä. Kvanttisaanto määritellään absorboidulla fotonilla modifioitujen reagenssimolekyylien lukumääränä.

Fotolyysi elävissä olennoissa

Vesifotolyysi ei ole jotain, joka tapahtuu spontaanisti. Toisin sanoen auringonvalo ei rikko vety sidoksia hapen kanssa, koska. Vesifotolyysi ei ole jotain, joka yksinkertaisesti tapahtuu, se tehdään. Ja elävät organismit, jotka kykenevät suorittamaan fotosynteesiä.

Voi palvella sinua: kolecystoquinine: Ominaisuudet, rakenne, toiminnot

Tämän prosessin toteuttamiseksi fotosynteettiset organismit turvautuvat fotosynteesin valon niin kutsuttuihin reaktioihin. Ja tämän saavuttamiseksi he käyttävät tietysti biologisia molekyylejä, joista tärkein on p680 klorofylli.

SO -CALTED HILL -reaktiossa useat elektronien kuljetinketjut antavat veden saada molekyylin happea, ATP -muotoista energiaa ja pelkistimen tehoa NADPH -muodossa.

Tämän valaistusfaasin kahta viimeistä tuotetta käytetään fotosynteesin (tai Calvin -syklin) pimeyden vaiheessa assimiloimaan ja tuottamaan hiilihydraatteja (sokereita).

Photosystems I ja II

Näitä kuljetinketjuja kutsutaan Photosystemsiksi (I ja II) ja niiden komponentit sijaitsevat kloroplastit. Jokainen niistä käyttää erilaisia ​​pigmenttejä ja absorboi erilaisten aallonpituuksien valoa.

Koko konglomeraatin keskuselementti on kahden tyyppisten klorofyllityyppien (A ja B), erilaiset karotenoidit ja 26 kDa -proteiini.

Kaapatut fotonit siirretään sitten reaktiokeskuksiin, joissa edellä mainitut reaktiot tapahtuvat.

Molekyylivety

Toinen tapa, jolla elävät olennot ovat käyttäneet vesifotolyysiä, sisältää molekyylisen vedyn muodostumisen (H₂-A.

Vaikka elävät olennot voivat tuottaa molekyylisiä vetyjä muilla tavoilla (esimerkiksi entsyymimuotoisen formiohydrogenoliasa -bakteerien vaikutuksella), vedestä tuotanto on yksi halvimmista ja tehokkaimmista.

Tämä on prosessi, joka näkyy lisä- tai riippumattomana lisävaiheessa vesihydrolyysiin. Tässä tapauksessa organismit, jotka voivat suorittaa valonreaktioita, kykenevät tekemään jotain ylimääräistä.

Voi palvella sinua: Peruskangas: Mikä on, ominaisuudet ja toiminnot

H: n käyttö⁺ (protonit) ja e- (elektronit), jotka on johdettu vesifotolyysistä H: n luomiseksi₂ Sitä on raportoitu vain syanobakteereissa ja vihreissä leväissä. Epäsuorassa muodossa H: n tuotanto₂ Se on veden fotolyysin ja hiilihydraattien muodostumisen jälkeen.

Ne suorittavat molemmat tyyppiset organismit. Toisin.

Suora fotolyysi käsittää elektronien kanavoinnin, joka on johdettu Photosystem II: n valon hajoamisesta suoraan H: n tuottavaan entsyymiin H: n₂ (Hydrogenaasi).

Tämä entsyymi on kuitenkin erittäin herkkä läsnäololle tai₂. Vesifotolyysistä johtuva molekyylisen vedyn biologinen tuotanto on aktiivinen tutkimusalue. Sen tavoitteena on tarjota halpoja ja puhdasta energian tuotantovaihtoehtoja.

Ei -biologinen fotolyysi

Otsonin hajoaminen ultraviolettivalaisimella

Yksi tutkituimmista ei -biologisista ja spontaaneista fotovaloista on otsonin hajoaminen ultraviolettivalaisimella (UV). Otsoni, happea azeotropo, koostuu elementin kolmesta atomista.

Otsoni on läsnä ilmakehän eri alueilla, mutta kerääntyy yhdessä, jota kutsumme Ozonesferaksi. Tämä otsonin korkean kestävän alueen alue suojaa kaikkia elämänmuotoja UV -valon haitallisilta vaikutuksilta.

Vaikka UV -valolla on tärkeä rooli sekä otsonin muodostumisessa että hajoamisessa, se edustaa yhtä molekyylin repeämän symbolisimmista tapauksista säteilevän energian avulla.

Toisaalta se osoittaa, että näkyvä valo ei vain pysty tarjoamaan aktiivisia fotoneja hajoamiseen. Lisäksi yhdessä biologisten aktiivisuuksien kanssa elintärkeän molekyylin muodostumiseksi, se myötävaikuttaa happisyklin olemassaoloon ja säätelyyn.

Voi palvella sinua: Cori -sykli

Muut prosessit

Fotodisociaatio on myös pääasiallinen lähde rikkoen molekyylit tähtienvälisessä tilassa. Muilla Photólysis -prosesseilla, tällä kertaa ihmisen manipuloimalla, on teollisuus- ja tieteellinen, perus- ja sovellettu merkitys.

Antropisten alkuperän yhdisteiden fotohajoaminen vesillä saa lisää huomiota. Ihmisen aktiivisuus määrittelee, että monissa tapauksissa antibiootit, lääkkeet, torjunta -aineet ja muut synteettisen alkuperän yhdisteet päättyvät veteen.

Yksi tapa tuhota tai ainakin vähentää näiden yhdisteiden aktiivisuutta on reaktioiden kautta, jotka sisältävät valon energian käyttöä näiden molekyylien tiettyjen yhteyksien katkaisemiseksi.

Biologisissa tieteissä on hyvin yleistä löytää monimutkaisia ​​fotoreaktiivisia yhdisteitä. Kun jotkut niistä ovat läsnä soluissa tai kudoksissa.

Tämä tuottaa toisen yhdisteen ulkonäön, jonka seuranta tai havaitseminen antaa meille mahdollisuuden vastata moniin peruskysymyksiin.

Muissa tapauksissa havaitsemisjärjestelmään kiinnitettyjen fotodisobiaatioreaktion johdettujen yhdisteiden tutkimus mahdollistaa globaalien kompleksien koostumustutkimusten suorittamisen.

Viitteet

1. Brodbelt, J. S. Fotodissoosiaation massaspektrometria: Uudet työkalut biologisten molekyylien karakterisointiin. Chemical Society arvostelut.
2. Cardona, t., Shao, S., Nixon, P. J -. Fotosynteesin parantaminen kasveissa: valoreaktiot. Esseitä biokemiassa.