光合成の光相は、光の存在を必要とする光合成プロセスのその部分です。したがって、光は、光エネルギーの一部を化学エネルギーに変換する結果となる反応を開始します。
生化学反応は葉緑体チラコイドで起こり、光によって励起される光合成色素が見つかります。これらは、クロロフィルa、クロロフィルb、およびカロチノイドです。
明期と暗期。Maulucioni、ウィキメディア・コモンズから
光に依存する反応を起こすにはいくつかの要素が必要です。可視スペクトル内の光源が必要です。同様に、水の存在が必要です。
光合成の明期の最終生成物は、ATP（アデノシン三リン酸）およびNADPH（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチドリン酸）の形成です。これらの分子は、暗期でのCO 2の固定のためのエネルギー源として使用されます。また、この段階では、H 2 O 分子の分解の産物であるO 2が放出されます。
必要条件
光合成において光に依存する反応が起こるためには、光の特性の理解が必要です。同様に、含まれる顔料の構造を知る必要があります。
光
光には波と粒子の両方の特性があります。エネルギーは、電磁スペクトルと呼ばれるさまざまな長さの波の形で太陽から地球に到達します。
惑星に到達する光の約40％は可視光です。これは、380〜760 nmの波長で見られます。虹のすべての色が含まれ、それぞれに特有の波長があります。
光合成に最も効率的な波長は、紫から青（380〜470 nm）と赤オレンジから赤（650〜780 nm）です。
光には粒子の特性もあります。これらの粒子は光子と呼ばれ、特定の波長に関連付けられています。各光子のエネルギーは、その波長に反比例します。波長が短いほど、エネルギーは高くなります。
分子が光エネルギーの光子を吸収すると、その電子の1つが励起されます。電子は原子を離れ、アクセプター分子によって受け取られます。このプロセスは、光合成の明期に発生します。
顔料
チラコイド膜（葉緑体の構造）には、可視光を吸収する能力を持つさまざまな色素があります。異なる顔料は異なる波長を吸収します。これらの色素は、クロロフィル、カロテノイド、およびフィコビリンです。
カロテノイドは、植物に存在する黄色とオレンジ色を与えます。フィコビリンはシアノバクテリアと紅藻に含まれています。
クロロフィルは主要な光合成色素と考えられています。この分子には長い疎水性炭化水素の尾があり、チラコイド膜に付着したままになります。また、マグネシウム原子を含むポルフィリン環を持っています。光エネルギーはこのリングで吸収されます。
クロロフィルにはさまざまな種類があります。クロロフィルaは、光反応に最も直接関与する色素です。クロロフィルbは、異なる波長の光を吸収し、このエネルギーをクロロフィルaに転送します。
葉緑体では、葉緑素bの約3倍の葉緑素aが検出されます。
機構
-写真システム
クロロフィル分子と他の色素は、チラコイド内で光合成単位に編成されています。
各光合成ユニットは、200〜300のクロロフィルa分子、少量のクロロフィルb、カロテノイド、およびタンパク質で構成されています。光エネルギーを利用する場所である反応中心と呼ばれる領域があります。
画像：光合成の光相。著者：Somepics。https://es.m.wikipedia.org/wiki/File:Thylakoid_membrane_3.svg
存在する他の色素はアンテナ複合体と呼ばれます。それらは、光を取り込んで反応中心に送る機能を持っています。
フォトシステムと呼ばれる光合成ユニットには2つのタイプがあります。それらは、それらの反応中心が異なるタンパク質と関連しているという点で異なります。それらはそれらの吸収スペクトルにわずかなシフトを引き起こします。
光化学系Iでは、反応中心に関連するクロロフィルaに700 nm（P 700）の吸収ピークがあります。光化学系IIでは、吸収ピークは680 nm（P 680）で発生します。
-光分解
このプロセス中に水分子の分解が起こります。Photosystem IIが参加します。光の光子がP 680分子に当たり、電子をより高いエネルギーレベルに駆動します。
励起された電子は、中間受容体であるフェオフィチンの分子によって受け取られます。その後、それらはチラコイド膜を通過し、そこでプラストキノン分子によって受け入れられます。電子は最終的に光化学系IのP 700に転送されます。
P 680によってあきらめられた電子は、水からの他のものによって置き換えられます。マンガン含有タンパク質（タンパク質Z）は、水分子を分解するために必要です。
H 2 O が壊れると、2つのプロトン（H +）と酸素が放出されます。1分子のO 2が放出されるためには、2分子の水が切断される必要があります。
-光リン酸化
電子の流れの方向に応じて、2種類の光リン酸化があります。
非環状光リン酸化
光化学系IとIIの両方がそれに関与しています。電子の流れは一方向にしか流れないため、非周期的と呼ばれます。
クロロフィル分子の励起が発生すると、電子は電子輸送チェーンを移動します。
光の光子がP 700分子によって吸収されるとき、それは光化学系Iで始まります。励起された電子は、鉄と硫化物を含む一次アクセプター（Fe-S）に移動します。
次に、フェレドキシンの分子に進みます。その後、電子は輸送分子（FAD）に移動します。これにより、NADP +の分子がNADPHに還元されます。
光分解で光化学系IIによって転送された電子は、P 700によって転送された電子に置き換わります。これは、鉄含有色素（チトクローム）で構成される輸送チェーンを通じて発生します。さらに、プラストシアニン（銅を提示するタンパク質）が関与しています。
このプロセス中に、NADPHとATPの両方の分子が生成されます。ATPの形成のために、酵素ATPsyntetaseが介入します。
環状光リン酸化
Pの分子ときにのみ光化学系Iに起こる700の反応中心が励起された電子がPによって受信され、430分子。
その後、電子は2つの光化学系間の輸送チェーンに組み込まれます。その過程でATP分子が生成されます。非環状光リン酸化とは異なり、NADPHは生成されず、O 2は放出されません。
電子輸送プロセスの最後に、それらは光化学系Iの反応中心に戻ります。このため、これは周期的光リン酸化と呼ばれます。
最終製品
光相の終わりに、O 2は光分解の副産物として環境に放出されます。この酸素は大気中に放出され、好気性生物の呼吸に使用されます。
明期のもう1つの最終生成物は、補酵素（非タンパク質酵素の一部）であるNADPHです。NADPHは、カルビンサイクル（光合成の暗期）中にCO 2の固定に関与します。
ATPは、生物の代謝プロセスに必要なエネルギーを得るために使用されるヌクレオチドです。これはグルコースの合成で消費されます。
参考文献
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