Почему происходит изменение рН в просвет тилакоидов и стромы хлоропластов при освещении?

Изменение рН в просвете тилакоидов и строме хлоропластов при освещении происходит из-за переноса электронов в фотосинтетическом аппарате и перемещения протонов через тилакоидные мембраны. 1

Подкисление просвета тилакоидов (вещество люмена приобретает кислую реакцию вплоть до pH 4) происходит по нескольким причинам: 34

• Фотолиз воды. 34 Вода в люмене тилакоида окисляется с выходом молекулярного кислорода, протонов и электронов. 34
• Передача электрона от фотосистемы II к пластохинону. 34 Во время светозависимой реакции фотосинтеза, входящей в нециклическую электронтранспортную цепь, потребляются два протона из стромы. 34
• Восстановление пластохинона ферредоксином. 3 Этот процесс в процессе циклического электронного транспорта также вызывает перенос двух протонов из стромы в просвет тилакоида. 3

Подщелачивание стромы (от pH 7,0 в темноте и до pH 8,0 на свету) происходит по следующим причинам: 2

• Потребление СО2 при фотосинтезе. 5 Это нарушает равновесие между растворённым углекислым газом и анионами бикарбоната и приводит к подщелачиванию среды. 5

Таким образом, подкисление просвета тилакоидов необходимо для запуска регуляторных механизмов, которые защищают фотосистемы от фотоповреждений, а подщелачивание стромы — для активации ферментов, участвующих в цикле Кальвина–Бенсона–Бассема. 1