Pha sáng quang hợp Giai đoạn quang lý doc

Trong giai đoạn này xảy ra những biến đổi về tính chất vật lý của phân tử sắc tố khi hấp thụ năng lượng ánh sáng.. truyền năng lượng do các sắc tố hấp thụ được đến hai tâm quang hợp P700

Pha sáng quang hợp - Giai đoạn quang lý

Quang lý là giai đoạn đầu tiên của pha sáng quang hợp Trong giai đoạn này xảy ra những biến đổi về tính chất vật lý của phân

tử sắc tố khi hấp thụ năng lượng ánh sáng Giai đoạn này có hai hoạt động chính xảy ra là sự hấp thụ năng lượng của sắc tố và sự

truyền năng lượng do các sắc tố hấp thụ được đến hai tâm quang hợp (P700 và P680) Kết quả của giai đoạn này là hai tâm quang hợp tiếp nhận được năng lượng ánh sáng để tham gia vào các phản ứng quang hoá

1 Sự hấp thụ năng lượng ánh sáng của sắc tố

Khi phân tử chlorophyll hấp thụ tia sáng có năng lượng lớn như tia xanh, điện tử của chlorophyll sẽ được nâng lên quĩ đạo cao hơn, đó là trạng thái singlet 2 Trạng thái singlet.2 tồn tại không bền, nó chỉ tồn tại 10

-12

s rồi thải năng lượng để quay

về trạng thái ban đầu hay năng lượng mất đi một ít để trở về mức trung gian – trạng thái singlet-1

Khi phân tử chlorophyll hấp thụ tia đỏ điện tử của chlorophyll nhận năng lượng của foton đỏ truyền cho trở nên giàu năng lượng và chuyển sang quĩ đạo có năng lượng lớn hơn quĩ đạo cơ

sở, đó là trạng thái singlet-1 của chlorophyll Trạng thái này tồn tại trong thời gian rất ngắn, khoảng 10-9s Năng lượng của điện tử thải ra để quay về quĩ đạo

cơ sở Điện tử có thể thải năng lượng ở nhiều dạng: năng lượng

kích thích, năng lượng huỳnh quang, năng lượng nhiệt Năng lượng của điện tử ở trạng thái singlet-1 của sắc tố cũng có thể không mất đi hoàn toàn mà chỉ mất đi một ít để tồn tại ở trạng thái triplet Trạng thái triplet của chlorophyll tồn tại bền hơn 2 trạng thái singlet,với thời gian khoảng 10

-3

s Điện tử ở trạng thái này có khả năng tham gia vào các phản ứng quang hoá để thực hiện các giai đoạn tiếp theo của quang hợp

Tóm lại kết quả của giai đoạn hấp thụ ánh sáng của sắc tố là đã

chuyển năng lượng ánh sáng (Ehγ) thành năng lượng của các e của sắc tố (Ee-)

2 Sự truyền năng lượng

Trong lục lạp có nhiều loại sắc

tố, mỗi loại sắc tố lại có rất nhiều phân tử Khi có ánh sáng các sắc

tố phân bố ở các vùng khác nhau

có khả năng hấp thụ ánh sáng khác nhau Đồng thời không phải mọi sắc tố khi nhận được năng lượng ánh sáng đều có thể thực hiện phản ứng quang hoá mà chỉ

có các phân tử chlorophyll Hai tâm quang hợp (P700, P680) trực tiếp tiến hành các phản ứng quang hoá

Bởi vậy cần có sự truyền năng lượng từ các sắc tố nhận được năng lượng sang các sắc tố khác

và cuối cùng truyền năng lượng cho hai tâm quang hợp đề thực hiện phản ứng quang hoá

Có hai hình thức truyền năng

lượng trong các sắc tố: truyền đồng thể và truyền dị thể

- Truyền đồng thể là quá trình

truyền năng lượng từ phân tử sắc

tố giàu năng lượng sang phân tử sắc tố nghèo năng lượng trong cùng 1 loại sắc tố

- Truyền dị thể là quá trình

truyền năng lượng từ phân tử sắc

tố giàu năng lượng sang phân tử

sắc tố nghèo năng lượng Cơ sở của quá trình truyền năng lượng

dị thể là nhờ hiện tượng huỳnh quang Phân tử giàu năng lượng thải năng lượng ở dạng ánh sáng huỳnh quang và phân tử nghèo năng lượng sẽ hấp thụ năng lượng từ ánh sáng huỳnh quang

đó Cơ chế dị thể chỉ xảy ra việc truyền năng lượng từ các sắc tố

có cực đại hấp thụ ở bước sóng ngắn sang các sắc tố có cực đại hấp thụ ở bước sóng dài hơn Nhờ vậy mà năng lượng do các loại carotenoic, chlorophyll b, chlorophyll a hấp thụ được sẽ truyền đến cho P700, P680