ஒளி
பாஸ்பரிகரணம்
சுவாசித்தலின் போது நடைபெறும் பாஸ்பரிகரணம் ஆக்ஸிஜனேற்ற
மடைந்து உருவாகும் எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டு உருவாவதால் அதற்கு ஆக்ஸிஜனேற்ற பாஸ்பரிகரணம் என்றும், தளப்பொருள் சிதையும் போது நேரடியாகத்
தோன்றும் ஆற்றல் (ATP) யை கொண்டு நிகழும் பாஸ்பரிகரணம் தளப்பொருள் நிலை பாஸ்பரிகரணம் என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன. இப்பாடத்தில்
நாம் தெரிந்துகொள்ள இருக்கும் பாஸ்பரிகரணமானது ஒளிச்சேர்க்கை நிகழ்வில் ஒளியின் உதவியால்
பசுங்கணிகத்தில் நடைபெறும் பாஸ்பரிகரண நிகழ்ச்சியாகும் எனவே இதற்கு ஒளிபாஸ்பரிகரணம்
என்று பெயர். எலக்ட்ரான்களானது கடத்துப் பொருட்களின் மூலம் கடத்தப்படும்போது ATP மற்றும்
NADPH + H+ ஆகியவை உருவாகின்றன. பாஸ்பரிகரணம் (அ) பாஸ்பரஸ் சேர்க்கை
என்பது அடினோசின் டைபாஸ்பேட்டுடன் (ADP) கனிமப் பாஸ்பேட் (Pi) இணைந்து ATP யை உருவாக்கும்
வினையாகும். பாஸ்பேட்டை இணைக்க ஒளியின் மூலம் உருவான எலக்ட்ரான்கள் பயன்படுத்தப்படுவதால் இது ஒளி பாஸ்பரிகரணம் என அழைக்கப்படுகிறது.
இந்த நிகழ்வானது சுழல் மற்றும் சுழலா ஒளி பாஸ்பரிகரணம்
இரண்டிலும் நடைபெறுகிறது.
இந்நிகழ்வின்போது நிறமி அமைப்பு I-லிருந்து வெளியேற்றப்பட்ட
எலக்ட்ரான்கள் மீண்டும் நிறமி அமைப்பு 1- ஐ வந்தடைகிறது. இச்சுழற்சியின் போது ATP -கள் மட்டுமே உருவாக்குகிறது. எனவே இதற்குச்
சுழல் ஒளி பாஸ்பரிகரணம் என்று பெயர்.
ஈர்க்கப்பட்ட ஒளியின் போட்டான்கள் P700 வினை மையத்தைத்
தூண்டும் போது நிறமி அமைப்பு I செயல்படத் துவங்குகிறது. எலக்ட்ரான்கள் கிளர்வுற்று
உயர் ஆற்றல் மட்டத்தை அடைகிறது. முதன்மை எலக்ட்ரான் ஏற்பியான பெர்ரடாக்ஸின் ஒடுக்கும்
காரணி (FRS) எலக்ட்ரானை ஏற்று அதனைப் பெர்ரடாக்ஸினுக்கு (Fd) கடத்துகிறது. பின்னர்
பிளாஸ்டோகுயினோன் (PQ), சைட்டோகுரோம் b6-F கூட்டமைப்பு, பிளாஸ்டோசயனின் (PC) வழியாகக்
கடைசியில் குளோரோஃபில் P700 (PS I)-க்கு மீண்டும் வந்து சேர்கிறது. இந்த எலக்ட்ரானின்
பயணத்தின் போது அடினோசின் டை பாஸ்பேட் (ADP) ஒரு கனிமப் பாஸ்பேட்டுடன் (Pi) இணைந்து
அடினோசின் டிரைபாஸ்பேட்டை (ATP) உருவாக்குகிறது. சுழல் ஒளி பாஸ்பரிகரணம் ATP யை மட்டுமே
தோற்றுவிக்கிறது. இங்கு NADPH + H+ உருவாவதில்லை. இச்சுழற்சியின்
ஒவ்வொரு நிலையின் போது எலக்ட்ரான் தனது ஆற்றல் இயல்திறனை இழப்பதுடன், இவ்வாற்றலானது
தைலகாய்டு சவ்வின் வழியே அயனிகள் (புரோட்டான்கள்) ஊடுகடத்தப்பட பயன்படுகிறது. சவ்வின்
குறுக்கே இவ்வாறு ஏற்படும். H+ புரோட்டான்களின் வலிமை வேறுபாடு ATP உற்பத்தியைத்
தூண்டுகிறது. ATP உற்பத்தியானது தைலகாய்டு உறையின் மீது காணப்படும் ATP சிந்தேஸ் நொதியின்
மூலம் நடைபெறுகிறது.
நிறமி அமைப்பு I செயல்பட அதிக அலை நீளம் கொண்ட
(>P700 nm) ஒளிக்கதிர்கள் தேவைப்படுகின்றன. PS I செயல்படக் குறைவான ஒளி தீவிரம்,
குறைவான CO2 மற்றும் காற்றில்லாச் சுழல் ஆகியவை தேவைப்படுகின்றன. எனவே சுழல்
ஒளி பாஸ்பரிகரணம் பரிணாமத்தில் முதலில் தோன்றியதாகக் கருதப்படுகிறது (படம் 13.13).
ஃபோட்டான்கள் நிறமி அமைப்பு-II (P680)-யை தூண்டும் போது எலக்ட்ரான்கள் கிளர்ச்சியடைந்து உயர் ஆற்றல் மட்டத்திற்கு நகர்கிறது. உயர் ஆற்றல் மட்டத்தை அடைந்த எலக்ட்ரான்கள் பல்வேறு தொடர்ச்சியான எலக்ட்ரான் கடத்திகளான பியோபைட்டின், பிளாஸ்டோகுயினோன், சைட்டோகுரோம் கூட்டமைப்பு, பிளாஸ்டோசயனின் மூலமாகக் கடைசியில் PS- I (P700)-யை வந்தடைகிறது. PS II விலிருந்து PS I க்கு எலக்ட்ரான் கடத்தப்படும் நிகழ்வின் போது ATP உருவாகிறது (படம் 13.16). PS I (P700) (அ) நிறமி அமைப்பு I ஒளியினால் தூண்டப்படும்போது இந்த எலக்ட்ரான் உயர் ஆற்றல் மட்டத்துடன் வெளியேற்றப்படுகிறது. இதனை ஏற்கும். எலக்ட்ரான் ஏற்பியாக பெர்ரடாக்ஸின் குறைக்கும் காரணி (FRS) செயல்படுகிறது. பின்னர் எலக்ட்ரான்களின் கீழ் நோக்கிய இயக்கமானது பெர்ரிடாக்ஸின் மூலமாக நடைபெற்று இறுதியில் எலக்ட்ரான்கள் NADP-க்கு மாற்றப்பட்டு NADPH + H+ ஆக ஒடுக்கமடைகிறது (ஒளிசார் நீர்பகுப்பின்போது உருவானஹைட்ரஜன்கள் இதற்குப்பயன்படுகின்றன). நிறமி அமைப்பு II (PS II)-லிருந்து வெளியேற்றப்பட்ட எலக்ட்ரான்கள் திரும்ப நிறமி அமைப்பு II-யை வந்தடைவதில்லை . இவை NADP+ யை NADPH + H+ ஆக மாற்றப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த எலக்ட்ரான் கடத்தலின் போதும் ATP தோற்றுவிக்கப்படுகிறது. எனவே இந்த வகை பாஸ்பரிகரணத்திற்கு சுழலா ஒளி பாஸ்பரிகரணம் என்று பெயர். இச்செயலின் போது எலக்ட்ரான் செல்லும் பாதையானது Z அமைப்பில் இருப்பதால் இதற்கு Z திட்டம் என்று பெயர். ஒடுக்கத்திற்குத் தேவையான NADP+ இருக்கம் போதும், நீர் ஒளியால் பிளக்கப்படும் போதும், PS I மற்றும் PS II இரண்டும் முடுக்கிவிடப்படுகிறது.
சுழலா ஒளி
பாஸ்பரிகரணத்தின் போது PS I மற்றும் PS II இரண்டும் கூட்டுறவாகச் செயல்பட்டு எலக்ட்ரான்களை
நீரிலிருந்து NADP+ க்கு கடத்துகிறது (படம்
13.14)
• ஒரு எலக்ட்ரானை வெளியேற்ற நிறமி அமைப்பிற்கு இரு
குவாண்டம் ஒளி ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது.
• நீரிலிருந்து PS 1க்கு எலக்ட்ரான்களை கடத்துவதற்கு
ஒரு குவாண்டம் ஒளி ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது.
• இரண்டாவது குவாண்ட ஒளி ஆற்றலானது PS I லிருந்து
NADP+ க்கு எலக்ட்ரான்களைக் கடத்தத் தேவைப்படுகிற்து.
• ஒரு NADPH
+ H+ உற்பத்திக்கு இரண்டு எலக்ட்ரான்கள்
தேவைப்படுகின்றன.
• சுழலா ஒளி பாஸ்பரிகரணத்தின் போது உருவாகும் இரண்டு
NADPH + H+ க்கு 4 எலக்ட்ரான்கள் அவசியமாகிறது.
• 4 எலக்ட்ரான்களை கடத்துவதற்கு 8 குவாண்டம் ஒளி ஆற்றல் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
அட்டவணை
13.3 சுழல் ஒளிபாஸ்பரிகரணம் மற்றும் சுழலா ஒளிபாஸ்பரிகரணம் வேறுபாடுகள்.
சுழல்
ஒளிபாஸ்பரிகரணம்
1. PS I மட்டும் பங்கேற்கிறது.
2. வினை மையமாக P700 செயல்படுகிறது.
3. வெளியேற்றப்பட்ட எலக்ட்ரான்கள் மீண்டும்
திரும்புகிறது.
4. ஒளிசார் நீர்பகுப்பு நடைபெறுவதில்லை
5. ATP மட்டும் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது.
6. பாஸ்பரிகரணம் இரண்டு இடங்களில் நடைபெறுகிறது.
7. வெளிபுறத்திலிருந்து எலக்ட்ரான்கள்
பெறப்படுவதில்லை
8. டைகுளோரோடை மீதைல் யூரியாவினால் (DCMU) பாதிக்கப்படுவதில்லை
சுழலா
ஒளிபாஸ்பரிகரணம்
1. PSI மற்றும் PS II இரண்டும் பங்கேற்கின்றன
2. வினை மையமாக P680 செயல்படுகிறது.
3. வெளியேற்றப்பட்ட எலக்ட்ரான்கள் திரும்பவருவதில்லை
.
4. ஒளிசார் நீர்பகுப்பு நடைபெறுகிறது.
5. ATP மற்றும் NADPH + H+ உற்பத்தியாகின்றன.
6. பாஸ்பரிகரணம் ஒரு இடத்தில் மட்டும்
நடைபெறுகிறது.
7. வெளிப்புற எலக்ட்ரான் வழங்கியான
H2O மற்றும் H2S லிருந்து எலக்ட்ரான்கள் பெறப்படுகிறது.
8. இது DCMU யால் எலக்ட்ரான் ஒட்டம் பாதிக்கப்படுகிறது.
நீங்கள்
கற்றதை சோதித்தறிக.
• சுழலா ஒளி பாஸ்பரிகரணத்தின்போது உருவாகும்
பொருட்களைக் குறிப்பிடுக.
• ஏன் நிறமி அமைப்பு II எலக்ட்ரான்களை
நீரிலிருந்து பெறுகிறது?
• நிறமி அமைப்பு I (PS I) மற்றும் நிறமி அமைப்பு II (PS II) இவை இரண்டிற்கிடையே உள்ள எலக்ட்ரான் பாதை வேறுபாடுகளைக் கண்டறிய முடியுமா?