De fotolyse er en kjemisk prosess i kraft av hvilken absorpsjon av lys (strålingsenergi) tillater nedbrytning av et molekyl i mindre komponenter. Det vil si at lys gir den energien som kreves for å bryte et molekyl i komponentdelene. Det er også kjent under navnene på fotodesammensetning eller fotodissosiasjon.
Fotolyse av vann er for eksempel viktig for eksistensen av komplekse livsformer på planeten. Dette utføres av planter som bruker sollys. Nedbrytningen av vannmolekyler (HtoO) resulterer i molekylært oksygen (Oto): hydrogen brukes til lagring av reduserende kraft.
Generelt kan vi si at fotolytiske reaksjoner involverer absorpsjon av et foton. Dette kommer fra en strålende energi med forskjellige bølgelengder, og derfor med forskjellige mengder energi.
Når fotonet er absorbert, kan to ting skje. I en av dem absorberer molekylet energi, blir begeistret og ender opp med å slappe av. I den andre tillater den energien å bryte en kjemisk binding. Dette er fotolyse.
Denne prosessen kan kombineres med dannelsen av andre obligasjoner. Forskjellen mellom en absorpsjon som genererer endringer til en som ikke kalles kvanteutbytte.
Det er spesielt for hvert foton fordi det avhenger av kilden til energiutslipp. Kvanteutbyttet er definert som antall modifiserte reaktantmolekyler per absorbert foton.
Artikkelindeks
Fotolyse av vann er ikke noe som skjer spontant. Det vil si at sollys ikke bryter hydrogenbindinger med oksygen bare fordi det gjør det. Fotolyse av vann er ikke noe som bare skjer, det er gjort. Og levende organismer som er i stand til å utføre fotosyntese gjør det..
For å gjennomføre denne prosessen, tyr fotosyntetiske organismer til de såkalte lysreaksjonene til fotosyntese. Og for å oppnå dette bruker de åpenbart biologiske molekyler, hvorav den viktigste er klorofyll P680..
I den såkalte Hill Reaction tillater flere elektrontransportkjeder at molekylært oksygen kan oppnås fra fotolyse av vann, energi i form av ATP, og redusert kraft i form av NADPH..
De to siste produktene i denne lysfasen vil bli brukt i den mørke fasen av fotosyntese (eller Calvin-syklus) for å assimilere COto og produsere karbohydrater (sukker).
Disse transportkjedene kalles fotosystemer (I og II) og komponentene deres er lokalisert i kloroplaster. Hver av dem bruker forskjellige pigmenter, og de absorberer lys med forskjellige bølgelengder.
Det sentrale elementet i hele konglomeratet er imidlertid lysoppsamlingssenteret dannet av to typer klorofyll (a og b), forskjellige karotenoider og et 26 kDa protein..
De fangede fotonene blir deretter overført til reaksjonssentrene der reaksjonene som allerede er nevnt foregår..
En annen måte som levende ting har brukt fotolyse av vann involverer generering av molekylært hydrogen (Hto). Selv om levende vesener kan produsere molekylært hydrogen på andre måter (for eksempel ved virkningen av det bakterielle enzymet formatohydrogenolyase), er produksjon fra vann noe av det mest økonomiske og effektive..
Dette er en prosess som vises som et ekstra trinn etter eller uavhengig av hydrolyse av vann. I dette tilfellet er organismer som er i stand til å utføre lysets reaksjoner, i stand til å gjøre noe ekstra.
Bruken av H+ (protoner) og e- (elektroner) avledet fra fotolyse av vann for å skape Hto det har bare blitt rapportert i cyanobakterier og grønne alger. I den indirekte formen ble produksjonen av Hto det er etter fotolyse av vann og generering av karbohydrater.
Det utføres av begge typer organismer. Den andre veien, direkte fotolyse, er enda mer interessant og utføres bare av mikroalger. Dette innebærer kanalisering av elektroner avledet fra lysnedbrytningen av vann fra fotosystem II direkte til det H-produserende enzymet.to (hydrogenase).
Dette enzymet er imidlertid svært utsatt for tilstedeværelse av Oto. Den biologiske produksjonen av molekylært hydrogen ved fotolyse av vann er et område med aktiv forskning. Det har som mål å tilby billige og rene energiproduksjonsalternativer.
En av de mest studerte ikke-biologiske og spontane fotolysene er ozonnedbrytning ved ultrafiolett (UV) lys. Ozon, en azotrop av oksygen, består av tre atomer av elementet.
Ozon er til stede i forskjellige områder av atmosfæren, men den akkumuleres i en som vi kaller ozonosfæren. Denne sonen med høy ozonkonsentrasjon beskytter alle former for liv mot de skadelige effektene av UV-lys..
Selv om UV-lys spiller en veldig viktig rolle i både generering og nedbrytning av ozon, representerer det et av de mest symbolske tilfellene av molekylær nedbrytning av strålingsenergi..
På den ene siden forteller det oss at ikke bare synlig lys er i stand til å gi aktive fotoner for nedbrytning. I tillegg, i forbindelse med biologiske aktiviteter for generering av det vitale molekylet, bidrar det til eksistensen og reguleringen av oksygensyklusen..
Fotodissosiasjon er også den viktigste kilden for nedbrytning av molekyler i det interstellare rommet. Andre fotolyseprosesser, denne gangen manipulert av mennesker, har industriell, grunnleggende vitenskapelig og anvendt betydning..
Fotodegradering av menneskeskapte forbindelser i vann får økende oppmerksomhet. Menneskelig aktivitet bestemmer at antibiotika, medisiner, plantevernmidler og andre forbindelser av syntetisk opprinnelse ofte havner i vannet.
En måte å ødelegge eller i det minste redusere aktiviteten til disse forbindelsene er gjennom reaksjoner som involverer bruk av lysenergi for å bryte spesifikke bindinger av disse molekylene..
I den biologiske vitenskapen er det veldig vanlig å finne komplekse fotoreaktive forbindelser. Når de er tilstede i celler eller vev, blir noen av dem utsatt for en slags lysstråling for å bryte dem.
Dette genererer utseendet til en annen forbindelse hvis overvåking eller påvisning gjør det mulig å svare på mange grunnleggende spørsmål..
I andre tilfeller tillater studiet av forbindelser avledet fra en lysdissosiasjonsreaksjon koblet til et deteksjonssystem å utføre globale sammensetningsstudier av komplekse prøver..
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.