1. 광합성 : 광합성에서 식물은 엽록소라는 특정 분자를 통해 햇빛을 흡수합니다. 햇빛의 에너지는 물 분자의 분할을 전제하는 데 사용됩니다.
2. Photosystem II : 물 분할의 첫 번째 단계는 광 시스템 II에서 발생하며, 이는 엽록체의 틸라 코이드 막에 위치한 단백질 복합체입니다. 햇빛의 에너지는 광 시스템 II의 엽록소 분자에서 전자를 자극합니다. 이 흥분된 전자는 전자 수용체로 옮겨져 전자 흐름을 생성한다.
3. 물 분할 복합체 : Photosystem II 근처에는 망간 기반 클러스터가 포함 된 물 분할 복합체가 있습니다. 이 클러스터는 수질 분자를 수소 이온 (H+) 및 산소 원자 (O)로 실제 분할을 담당합니다.
4. o> 진화 : 망간 클러스터가 일련의 산화 및 환원 반응을 겪을 때, 물 분자를 분할하여 산소 원자를 방출합니다. 이러한 산소 원자는 결합하여 광합성의 부산물로서 분자 산소 (O₂)를 형성하며, 이는 대기로 방출됩니다.
5. 전자 전달 : 물 분할 동안 생성 된 수소 이온 (H+)은 NADP+를 NADPH로 감소시키는 데 사용됩니다. 한편, 광 시스템 II의 전자는 일련의 전자 담체를 통해 전달되어 thylakoid 막을 가로 질러 전기 화학적 구배를 생성한다. 이 구배는 광 인산화라는 과정을 통해 ADP로부터 ATP의 합성을 유도한다.
6. 광합성 완료 : 광합성에서 생성 된 NADPH 및 ATP는 캘빈주기에 사용되며, 이산화탄소의 혼입을 포함하여 포도당 및 기타 유기 분자를 생산합니다.
요약하면, 자연의 물 분할 공정은 수소 이온과 산소 원자로 물 분자를 분리하기 위해 햇빛의 에너지를 활용합니다. 이 과정은 광합성의 핵심이며, 식물이 산소를 대기로 방출하면서 설탕 및 기타 필수 화합물로 햇빛, 이산화탄소 및 물을 전환 할 수있게합니다.
