광분해 란 무엇입니까?

그 광분해 빛의 흡수 (복사 에너지)가 분자를 더 작은 성분으로 분해 할 수있게하는 화학 공정입니다. 즉, 빛은 구성 요소에서 분자를 파괴하는 데 필요한 에너지를 제공합니다. 광분해 또는 광분해의 이름으로도 알려져있다..

예를 들어, 물의 광분해는 지구상에 복잡한 생명체가 존재하는 근본입니다. 이것은 햇빛을 사용하는 식물에 의해 수행됩니다. 물 분자의 분해 (H₂O) 분자 산소 (O₂) : 수소는 환원력의 저장에 사용된다..

일반적으로 광분해 반응은 광자의 흡수를 포함한다고 말할 수 있습니다. 이것은 서로 다른 파장의 복사 에너지에서 비롯된 것이며, 따라서 서로 다른 양의 에너지.

광자가 흡수되면 두 가지 일이 발생할 수 있습니다. 그 중 하나에서, 분자는 에너지를 흡수하고, 흥분되고 이완합니다. 다른 한편으로, 그 에너지는 화학 결합을 끊을 수있게 해줍니다. 이것은 광분해입니다..

이 프로세스는 다른 링크의 형성과 결합 될 수 있습니다. 양자 효율 (quantum yield)이 아닌 흡수율의 변화.

그것은 에너지 방출의 원천에 의존하기 때문에 각 광자에 특유하다. 양자 수율은 흡수 된 광자 당 변형 된 반응 분자의 수로 정의됩니다.

색인

살아있는 존재에서의 광분해

물의 광분해는 자발적으로 발생하는 것이 아닙니다. 즉, 햇빛은 산소와의 수소 결합을 깨뜨리지 않습니다. 물의 광분해는 단순히 일어나는 것이 아닙니다. 그리고 광합성을 수행 할 수있는 살아있는 유기체도 그렇습니다.

이 과정을 수행하기 위해 광합성 생물은 광합성의 빛에 대한 소위 반응에 의존합니다. 그리고 이것을 달성하기 위해서, 그들은 분명히 생물 분자를 사용합니다. 가장 중요한 것은 엽록소 P680입니다.

소위 힐 반응에서, 다양한 컨베이어 체인 물의 광분해 산소 분자로부터 전자를, ATP의 형태로 에너지 감소 및 전력 NADPH의 형태로 얻을 수 있도록.

이 발광 단계의 마지막 두 제품은 광합성 (또는 Calvin Cycle)의 어두운 단계에서 CO를 흡수하기 위해 사용됩니다₂ 탄수화물 (설탕).

이러한 컨베이어 체인은 광 시스템 (I 및 II)이라고하며 그 구성 요소는 엽록체에 있습니다. 각각 다른 안료를 사용하고 서로 다른 파장의 빛을 흡수합니다..

전체 클러스터의 중심 요소는, 그러나, 광 수집기는 클로로필 두 가지 유형 (a 및 b) 다양한 카로티노이드와 중앙 26 kDa 단백질에 의해 형성된다.

포획 된 광자는 이미 언급 된 반응이 일어나는 반응 중심으로 전달된다.

살아있는 존재들이 물의 광분해를 사용한 또 다른 방법은 수소 분자 (H₂). 생물체 (박테리아 formiatohidrogenoliasa 효소의 작용에 의해 예를 들어) 다른 방법으로 수소 분자를 생성 할 수 있지만, 물에서 생산 가장 경제적이고 효율적인 것이며.

이것은 나중에 추가적인 단계로 또는 물의 가수 분해와 독립적으로 나타나는 과정입니다. 이 경우, 빛의 반응을 수행 할 수있는 유기체는 추가로 무언가를 할 수 있습니다.

H의 사용⁺ (양성자)와 전자의 (물)의 광분해로부터 유도 된 전자 (전자)₂ 시아 노 박테리아와 녹색 조류에서만보고 된 바있다. 간접적 인 형태에서, H₂물의 광분해와 탄수화물의 생성 이후입니다..

그것은 두 종류의 유기체에 의해 수행됩니다. 다른 형태 인 직접 광분해는 훨씬 더 흥미로 우며 미세 조류에 의해서만 수행됩니다. 이것은 광 시스템 II에서 직접 H 생성 효소로 물의 가벼운 파열에서 파생 된 전자의 채널링을 포함합니다.₂ (수소화 효소).

그러나이 효소는 O의 존재에 매우 민감하다.₂. 물의 광분해에 의한 분자 수소의 생물학적 생산은 적극적인 조사의 영역이다. 그것은 저렴하고 깨끗한 에너지 생성 대안을 제공하는 것을 목표로한다..

가장 많이 연구 된 비 생물학적 자발 광 분해법 중 하나는 자외선 (UV) 빛에 의한 오존 분해입니다. azotropic 산소 인 오존은 원소의 3 개의 원자로 구성되어있다..

오존은 대기의 다른 지역에 존재하지만 오존층이라고 불리는 곳에 축적됩니다. 오존 농도가 높은이 구역은 자외선의 유해한 영향으로부터 모든 형태의 생명을 보호합니다.

자외선은 오존 생성과 분해에 중요한 역할을하지만 방사 에너지에 의한 분자 파괴의 가장 상징적 인 사례 중 하나입니다.

한편으로, 그것은 가시광 만이 분해를위한 활성 광자를 제공 할 수있을뿐만 아니라, 또한, 생명 분자 생성의 생물학적 활성과 함께 산소 순환의 존재 및 조절에 기여합니다.

광분해는 또한 성간 공간에서 분자의 파열의 주원인이다. 인간이 조작 한 다른 광분해 과정은 산업적, 기초적인 과학적, 응용 적 중요성을 지니고있다..

수역에서 인위적 화합물의 광분해는 점점 더 주목을 받고있다. 인간 활동은 많은 경우 항생제, 약물, 농약 및 합성 기원의 다른 화합물이 수중에 있음을 결정합니다.

이러한 화합물의 활성을 파괴하거나 적어도 감소시키는 한 가지 방법은 빛 에너지를 사용하여 해당 분자의 특정 결합을 끊는 반응을 통해하는 것입니다.

생물 과학에서는 복잡한 광 반응성 화합물을 찾는 것이 일반적입니다. 일단 세포 나 조직에 존재하면, 일부는 빛을내는 어떤 종류의 광선을 받게됩니다.

이것은 추적이나 탐지로 우리가 여러 가지 기본적인 질문에 답할 수있는 다른 화합물의 모습을 만들어냅니다..

다른 경우, 검출 시스템에 결합 된 광 해리 반응으로부터 유도 된 화합물의 연구는 복합 샘플의 조성에 대한 전지구 적 연구를 가능하게한다.

Brodbelt, J. S. (2014) 광 결합 질량 분석 : 생물학적 분자의 특성 분석을위한 새로운 도구. Chemical Society Reviews, 43 : 2757-2783.
Cardona, T., Shao, S., Nixon, P. J. (2018) 식물의 광합성 향상 : 가벼운 반응. 에세이 in 생화학, 13 : 85-94.
Oey, M., Sawyer,. A. L., Ross, I. L., Hankamer, B. (2016) 미세 조류로부터 수소 생산에 대한 도전과 기회. Plant Biotechnology Journal, 14 : 1487-1499.
시미즈, Y., 뵘, H., 야마구치, K., 파츠, P. J., 나카니시, J. (2014) 튜닝 정확하게 외 매트릭스 - 리간드 상호 작용 일괄 세포 이동 세포를 분석하는 광활성 나노 패턴 기판. PLoS ONE, 9 : e91875.
Yan, S., Song, W. (2014) 수성 환경에서 약학 적으로 활성 인 화합물의 광 변형 : 재검토. 환경 과학. 프로세스 및 ES, 16 : 697-720.

« Pterygopalatine Trench는 무엇입니까? 사진 측량법이란 무엇입니까? »