De fotolys är en kemisk process genom vilken absorption av ljus (strålningsenergi) möjliggör nedbrytning av en molekyl i mindre komponenter. Det vill säga ljus ger den energi som krävs för att bryta en molekyl i dess komponenter. Det är också känt under namnen på fotokomposition eller fotodissociation.
Fotolys av vatten är till exempel väsentlig för att det finns komplexa livsformer på planeten. Detta utförs av växter som använder solljus. Nedbrytningen av vattenmolekyler (HtvåO) resulterar i molekylärt syre (Otvå): väte används för lagring av reducerande effekt.
I allmänna termer kan vi säga att fotolytiska reaktioner involverar absorption av en foton. Detta kommer från en strålningsenergi med olika våglängder och därför med olika mängder energi.
När foton har absorberats kan två saker hända. I en av dem absorberar molekylen energi, blir upphetsad och hamnar sedan av. I den andra tillåter den energin att en kemisk bindning bryts. Detta är fotolys.
Denna process kan kopplas till bildandet av andra bindningar. Skillnaden mellan en absorption som genererar förändringar till en som inte kallas kvantutbyte.
Det är speciellt för varje foton eftersom det beror på källan till energiutsläpp. Kvantutbytet definieras som antalet modifierade reaktantmolekyler per absorberad foton.
Artikelindex
Fotolys av vatten är inte något som händer spontant. Det vill säga, solljus bryter inte vätebindningar med syre bara för att det gör det. Fotolys av vatten är inte något som bara händer, det görs. Och levande organismer som kan utföra fotosyntes gör det..
För att utföra denna process tillgriper fotosyntetiska organismer de så kallade ljusreaktionerna av fotosyntes. Och för att uppnå detta använder de uppenbarligen biologiska molekyler, varav den viktigaste är klorofyll P680..
I den så kallade Hill-reaktionen tillåter flera elektrontransportkedjor att molekylärt syre kan erhållas från fotolys av vatten, energi i form av ATP och reducerande effekt i form av NADPH..
De två sista produkterna i denna ljusfas kommer att användas i den mörka fasen av fotosyntesen (eller Calvin-cykeln) för att assimilera COtvå och producera kolhydrater (sockerarter).
Dessa transportkedjor kallas fotosystem (I och II) och deras komponenter finns i kloroplaster. Var och en av dem använder olika pigment och absorberar ljus med olika våglängder.
Det centrala elementet i hela konglomeratet är emellertid det ljusuppsamlande centrum som bildas av två typer av klorofyll (a och b), olika karotenoider och ett 26 kDa-protein..
De fångade fotonerna överförs sedan till de reaktionscentra där de redan nämnda reaktionerna äger rum..
Ett annat sätt att levande saker har använt fotolys av vatten involverar alstring av molekylärt väte (Htvå). Även om levande varelser kan producera molekylärt väte på andra sätt (till exempel genom bakterieenzymets formatohydrogenolyas) är produktion från vatten en av de mest ekonomiska och effektiva..
Detta är en process som visas som ett ytterligare steg efter eller oberoende av hydrolysen av vatten. I det här fallet kan organismer som kan utföra ljusets reaktioner göra något ytterligare.
Användningen av H+ (protoner) och e- (elektroner) härledda från fotolys av vatten för att skapa Htvå det har endast rapporterats i cyanobakterier och gröna alger. I indirekt form, produktion av Htvå det är efter fotolysen av vatten och genereringen av kolhydrater.
Det utförs av båda typerna av organismer. Det andra sättet, direkt fotolys, är ännu mer intressant och utförs bara av mikroalger. Detta innefattar kanalisering av elektroner som härrör från ljusnedbrytning av vatten från fotosystem II direkt till det H-producerande enzymet.två (hydrogenas).
Detta enzym är emellertid mycket känsligt för närvaron av Otvå. Den biologiska produktionen av molekylärt väte genom fotolys av vatten är ett område med aktiv forskning. Det syftar till att erbjuda billiga och rena energiproduktionalternativ.
En av de mest studerade icke-biologiska och spontana fotolyserna är ozonnedbrytning genom ultraviolett (UV) ljus. Ozon, en azotrop av syre, består av tre atomer i grundämnet.
Ozon finns i olika delar av atmosfären, men det ackumuleras i ett som vi kallar ozonosfären. Denna zon med hög ozonkoncentration skyddar alla former av liv från UV-ljusets skadliga effekter..
Även om UV-ljus spelar en mycket viktig roll i både generering och nedbrytning av ozon, representerar det ett av de mest emblematiska fallen av molekylär nedbrytning genom strålningsenergi..
Å ena sidan säger det oss att inte bara synligt ljus kan ge aktiva fotoner för nedbrytning. Dessutom, i samband med biologiska aktiviteter för alstring av den vitala molekylen, bidrar det till förekomsten och regleringen av syrgascykeln..
Fotodissociation är också huvudkällan för nedbrytning av molekyler i det interstellära rummet. Andra fotolysprocesser, den här gången manipulerade av människor, har industriell, grundläggande vetenskaplig och tillämpad betydelse..
Fotnedbrytning av antropogena föreningar i vatten får ökad uppmärksamhet. Mänsklig aktivitet avgör att antibiotika, läkemedel, bekämpningsmedel och andra föreningar av syntetiskt ursprung vid många tillfällen hamnar i vattnet.
Ett sätt att förstöra eller åtminstone minska aktiviteten hos dessa föreningar är genom reaktioner som involverar användning av ljusenergi för att bryta specifika bindningar av dessa molekyler..
Inom biologiska vetenskaper är det mycket vanligt att hitta komplexa fotoreaktiva föreningar. När de väl är närvarande i celler eller vävnader utsätts vissa av dem för någon typ av ljusstrålning för att bryta dem.
Detta genererar utseendet på en annan förening vars övervakning eller detektering gör det möjligt att svara på en mängd grundläggande frågor..
I andra fall möjliggör studien av föreningar härledda från en fotodissocieringsreaktion kopplad till ett detekteringssystem att utföra globala kompositionstudier av komplexa prover..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.