lysreaksjonen – fotosyntese – Store norske leksikon

Lysreaksjonen er den innledende fasen av fotosyntesen, der energi tas opp fra lys og lagres som kjemisk energi. Lysreaksjonen skjer i kloroplastene i planteceller, nærmere bestemt i antennekompleksene i tylakoidmembranene. Her er det ansamlinger av ulike fargestoffer, blant annet klorofyll, som kan ta opp solenergi. Energien lagres i to ulike molekyler, adenosintrifosfat (ATP) og reduksjonskraft (NADPH).

Energien som er lagret i lysreaksjonen kan brukes til produksjon av sukker og andre molekyler. Dette skjer i Calvinsyklus.

Lysabsorpsjon

Når et blad mottar lys (sollys eller kunstig lys), vil 80–90 prosent absorberes, mens en mindre del reflekteres eller går gjennom bladet. Bare 1–2 prosent av absorbert lysenergi blir imidlertid utnyttet i fotosyntesen. Resten av energien går tapt som varme til luften rundt bladet, eller den brukes til å fordampe vann. Fordamping av vann (transpirasjon) både avkjøler bladet, og deltar i transport av stoffer fra jorda opp i bladene.

Absorpsjon i ulike bølgelengdeområder

De enkelte pigmentene absorberer lys av bestemte bølgelengder. I fotokjemiske prosesser kan man betrakte lys som partikler (fotoner), eller som bølger. Fotoner har et energiinnhold, kvant, som er avhengig av bølgelengden. De enkelte pigmentene absorberer bare fotoner med karakteristiske kvanter. Derved eksiteres pigmentmolekylene.

Eksiteringen skjer ved at hvert foton fører til at et elektron i pigmentet skyves ut i en energirikere bane i molekylet, altså at molekylet blir tilført en energimengde som er nøyaktig lik fotonets kvanteenergi. Denne tilstanden er uhyre kortvarig, rundt 10^–9 sekund. Ved induktiv resonans overføres den absorberte energien til et nabomolekyl, mens det første molekylet går tilbake til grunntilstanden og er klar for ny eksitering.

Slik vandrer eksitasjonsenergien, praktisk talt uten tap, gjennom flere pigmentmolekyler i samme fotosystem, inntil den når et spesielt klorofyll a-molekyl, kalt reaksjonssenterklorofyll. Den tyske fysikeren Theodor Förster (1910–1974) viste hvordan det er mulig å overføre eksitasjonsenergi ved hjelp av förster resonansenergioverføring.

I motsetning til alle de øvrige molekylene i fotosystemet, som kalles antennepigmenter, vil reaksjonssenterklorofyll avgi et elektron til en akseptor. Denne fotokjemiske prosessen er helt sentral i fotosyntesen, idet lysenergi blir fanget og omdannet til kjemisk energi og reduksjonskraft.

I reaksjonssentrene finnes to ulike varianter av klorofyll, som gir opphav til to forskjellige elektrontransportkjeder. Disse kalles fotosystem 1 og 2.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentarer til artikkelen blir synlig for alle. Ikke skriv inn sensitive opplysninger, for eksempel helseopplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan. Det kan ta tid før du får svar.

Du må være logget inn for å kommentere.

Fagansvarlig for Fotosyntese

Jorun Nyléhn

Førsteamanuensis, Universitetet i Bergen