Процесс расщепления молекул воды на протоны, электроны и атомы кислорода называется фотолизом. Это явление является частью световых реакций фотосинтеза, которые происходят в хлоропластах растений и некоторых видов бактерий.
Фотолиз воды происходит в мембранах тилакоидов хлоропластов и инициируется световой энергией, поглощенной фотосинтетическими пигментами, такими как хлорофилл. В результате этого процесса молекула воды (H2O) расщепляется на кислород (O2), протоны (H+) и электроны (e-).
Электроны, высвобожденные в ходе фотолиза, используются для восстановления NADP+ до NADPH, который затем участвует в синтезе углеводов в темновых реакциях фотосинтеза (цикл Кальвина). Протоны способствуют созданию протонного градиента через мембрану тилакоида, что в свою очередь используется для синтеза АТФ с помощью фермента АТФ-синтазы.
Выделяемый в процессе фотолиза кислород выделяется в атмосферу. Это важный этап, который способствует поддержанию уровня кислорода на Земле и обеспечивает дыхание аэробных организмов.
Другие варианты ответа, такие как гликолиз, фагоцитоз и метаболизм, не связаны с расщеплением воды:
Гликолиз — это процесс расщепления глюкозы до пирувата с образованием АТФ и НАДН. Он происходит в цитоплазме клеток и является частью клеточного дыхания.
Фагоцитоз — это процесс поглощения и переваривания клеткой крупных частиц, таких как бактерии или остатки клеток. Это важный механизм защиты организма от инфекций.
Метаболизм — это общий термин, обозначающий все химические реакции, которые происходят в клетке или организме, включая как анаболические (синтез веществ), так и катаболические (разрушение веществ) процессы.