1. 광 흡수 :
- 광합성은 엽록소라는 안료 및 식물 세포의 엽록체에 존재하는 다른 액세서리 안료에 의한 광 에너지의 흡수로 시작됩니다.
-이 안료는 광 에너지를 흡수 할 때 특정 진동 모드를 겪을 수있는 큰 공액 분자로 구성됩니다.
- 흡수 된 빛 에너지는이 안료 내의 전자가 더 높은 에너지 수준으로 전환되어 광합성 과정을 시작하게합니다.
2. 에너지 전달 :
- 광 에너지의 초기 흡수 후, 안료는 공명 에너지 전달 (RET)이라는 공정을 통해 여기 에너지를 인근 분자로 전달할 수 있습니다.
-RET 동안, 에너지는 안료 사이의 비 방사성 쌍극자 쌍극자 상호 작용을 통해 전달됩니다.
- 효율적인 에너지 전달은 안료의 특정 진동 주파수가 서로 공명하는 특정 진동 주파수에 의존하여 광합성 장치 내에서 빠르고 효율적인 에너지 전달을 허용합니다.
3. Exciton 마이그레이션 :
- RET 외에도 광합성에서 에너지 전달을위한 또 다른 메커니즘을 Exciton Migration이라고합니다.
- 엑시톤은 안료 분자 내의 전자 상태를 나타내는 준 사파르입니다.
- 안료 분자 내의 진동 모드는 Davydov 분할이라는 과정을 통해 흥분의 움직임을 촉진합니다. 이러한 엑시톤 에너지 수준의 분할은 광합성 시스템 내에서 효율적인 엑시톤 이동 및 에너지 분포를 가능하게한다.
4. 반응 센터 기능 :
- 반응 센터는 광합성 중에 빛 에너지를 화학 에너지로 실제로 전환하는 사이트입니다.
- 반응 센터 내에서 특정 단백질 및 안료는 함께 작동하여 효율적인 전자 전달 및 양성자 펌핑을 허용하는 환경을 만듭니다.
- 분자 진동은 전자 전달 사슬에 관여하는 분자의 정확한 위치 및 방향을 가능하게함으로써 이러한 과정을 촉진하는 데 역할을합니다.
5. 효소 촉매 :
- 광합성에 관여하는 많은 효소는 특정 분자 진동에 의존하여 촉매 기능을 촉진합니다.
-예를 들어, 이산화탄소 고정을 담당하는 효소 리볼 로스 -1,5- 비스 포스페이트 카르 복실 라제/옥 시게나 제 (Rubisco)는 촉매 활성을 향상시키는 분자 진동에 의해 구동되는 특정 형태 변화를 겪습니다.
6. 열 소산 :
- 광합성에 즉시 사용될 수없는 광합성 장치에 흡수되는 과도한 광 에너지는 시스템 손상을 방지하기 위해 안전하게 소산해야합니다.
- 분자 진동은 과도한 에너지를 열로 소비하여 광합성 기계를 광 감체로부터 보호하는 메커니즘 인 비 초 화학적 퀀칭 (NPQ)을 촉진 함으로써이 과정에서 역할을한다.
요약하면, 분자 진동은 효율적인 광 흡수, 에너지 전달, 엑시톤 이동, 반응 센터 기능, 효소 촉매 및 열 소산을 가능하게함으로써 광합성의 효율에 중요하다. 이들 분자 진동의 정확한 조정 및 상호 작용은 광합성 과정의 전반적인 효율에 기여한다.
