Chapter 7

Chapter 7 - R\{MSx){yQAy:#################?...

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(###########################################################v###C#a#l#v #i#n## B#e#n#s#o#n# #c#y#c#l#e## t#h#e# #c#y#c#l#i#c# #s#e#r#i#e#s# #o#f# #r#e#a#c#t#i#o#n#s# #w#h#e#r#e# #b#y# #c#a#r#b#o#n# #d#i#o#x#i#d#e# #i#s# #f#i#x#e#d# #i#n#t#o# #c#a#r#b#o#h#y#d#r#a#t#e#s# #d#u#r#i#n#g# #t#h#e# #l#i#g#h#t## i#n#d#e#p#e#n#d#e#n#t# #r#e#a#c#t#i#o#n#s# #o#f# #p#h#o#t#o#s#y#n#t#h#e#s#i#s#;# #a#l#s#o# #c#a#l#l#e#d# #t#h#e# #C#3# #c#y#c#l#e# #####################!#####z###y## x## ###### ##$###$&##$ #66##################### #z######### ####### ###########;### #6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#########"### #6######## ########z#######A####C#a#l#i#b#r#i#H#######@###D##F #########@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## ###^######J###(########(########(########(########(####### (########(########################################################### \###C#4# #p#a#t#h#w#a#y## #t#h#e# #s#e#r#i#e#s# #o#f# #r#e#a#c#t#i#o#n#s# #i#n# #c#e#r#t#a#i#n# #p#l#a#n#t#s# #t#h#a#t# #f#i#x#e#s# #c#a#r#b#o#n# #d#i#o#x#i#d#e# #i#n#t#o# #o#x#a#l#o#a#c#e#t#i#c# #a#c#i#d#,# #w#h#i#c#h# #i#s# #l#a#t#e#r# #b#r#o#k#e#n# #d#o#w#n# #f#o#r# #u#s#e# #i#n# #t#h#e# #C#3# #c#y#c#l#e# #o#f# #p#h#o#t#o#s#y#n#t#h#e#s#i#s# ############################z###y## x## ###### ##$###$&##$ #66##################### #z######### ####### ###########;### #6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z##########"### #6 #{###`##########A####C#a#l#i#b#r#i########@###D##F #########@###D##F #########@###B# #D##F #########@###D##F ###########@###D##F ###########@###B# #D##F ### C## ###x###r###(########(########(########(########(c#######(### #####(9#######(########(########( #######(###########################################################v### C#3# #c#y#c#l#e## t#h#e# #c#y#c#l#i#c# #s#e#r#i#e#s# #o#f# #r#e#a#c#t#i#o#n#s# #w#h#e#r#e# #b#y# #c#a#r#b#o#n# #d#i#o#x#i#d#e# #i#s# #f#i#x#e#d# #i#n#t#o# #c#a#r#b#o#h#y#d#r#a#t#e#s# #d#u#r#i#n#g# #t#h#e# #l#i#g#h#t## i#n#d#e#p#e#n#d#e#n#t# #r#e#a#c#t#i#o#n#s# #o#f# #p#h#o#t#o#s#y#n#t#h#e#s#i#s#;# #a#l#s#o# #c#a#l#l#e#d# #t#h#e# #C#a#l#v#i#n## B#e#n#s#o#n# #c#y#c#l#e# ###########################z###y## x## ###### ##$###$&##$ #66#####################################&###)###,###/###2###5###8###? ###B###E###H###K###N###Q###T#####z### ##$####### ### ######################6#########J ####?######@?##@?####PA#?##?#@ ###########z########## #######@#######6 # ###3:24 AM ####j###L#######A####C#a#l#i#b#r#i###########@###C###F # ####### C## #### ####################b############################# #z###y## x## ###### ##$###$## ##4###66################# #z########## #######@#######6 #####Sunday, March 08, 2009 #####j###L#######A####C#a#l#i#b#r#i###########@###C###F # ####### C## *########################b############################# #z###y## x## ###### ##$###$## ##4###66###################z##########@#######6 #####Key Terms ####z###B#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###C###D#T#F ### C## ##################################################X### ################################### #z###y## x## ###### ##$###$######66######################0###e############ #####[#_ FV#v#T A#####K#e#y# #T#e#r#m#s######################z### ##$####### ### #######4############ ##>######6###############?######@?##@?###?#### ############z### ##$####### ### ###################>######6###############?######@? ##@?###?##@#### ################z###########>######### ##$6######## # ################## ########$##########zV########|#[##wi pBTvO############################################################## ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ################################################################################### ##################################################################### ####K3#######u###(###B#r#a#n#d#i# #L#y#n#n# #G#u#a#r#i#n#o#####zV########-H# ##### ####-H# #####0####-H# ########-H# ##########-H#w ########-H#\ ##########-H#R ########-H#9 ##########y#[#######@#######S1]F|[ D####y#[#######@########>).yL##Zr#D####y#[#######@##### ##2{f.CvRvYnD####y#[#######@#######U]#NU8oD####y #[#######@#######m$>#J(-*D####y#[#######@####### t\I100#-D####y#[#######@### %#####q#>#@;#D####y#[#######@#######wi pBTvD####`#yyC_Z9qM####-H#" ##### ####`AC\####-H## ########-H# c#########-H# #########-H# ########-H#I V#########-H#= #########-H#3 ########-H##g#########-H## !########-H## ########-H#f#P#########-H#Z# )########-H#P# &#######-H###N'########-H## (########-H## )#######-H#V#*########-H#J# +########-H#@# ,#######-H##M-########-H## .########-H## /#######-H##C0########-H## 1########-H## 2#######-H#H#<3########-H#<# 4########-H#2# 5#######-H##Q6########-H## 7########-H## 8#######-H#j#a9########-H#^# :########-H#T# ?#######-H###1@########-H### A########-H## B#######-H##lC########-H## D########-H## E#######-H#$#gF########-H### G########-H### H#######-H##EI########-H## J########-H## K#######-H#6#}L########-H#*# M########-H# # N#######-H##\O########-H## P########-H## Q#######-H#p#>R########-H#d# S########-H#Z# T#######-H##`U########-H## V########`2qIydt######-H##& ########Y0########Y0 #######d##########.l4#######K3##zV ######## `#Z #DOe#i_#######^ $################################################################################## ################################################################################### ############################################################K3## zV#########p#Z #DOe#i_######### * K,L0iI##################################! ##$`####6P#IE+,n$`####$#C9CZ$`####I1 #F p*#e$`####Li#A#q5# $`####\ylT3CVQ(#` #v*K#ye1#########################K3#######z###>######B### ##@#######?6######## ####If water is plentiful or if light levels are low, the more efficient C3 carbon fixation pathway is advantageous to the plant; climates that are cool, wet, and cloudy are best for C3 plants #######`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## ##########6###(F#######(########(m#######(########( ##############################################v######################### ############z###y## x## ###### ##$###$&##$?6#?6##################### ###########z### ##$##$############L###M###N###O############################# ##u######_##$###########<###46##############?##?###@###@PA##A###? ###?##>##>####NB(###B#r#a#n#d#i# #L#y#n#n# #G#u#a#r#i#n#o#########? >>#######I;G'G####"##############6################ #############z###>######B#####@#######?6######## ####C4 plants have and advantage when light energy is abundant but water is not; consequently, C4 plants thrive in deserts and in hotter, drier regions of temperate climates #######`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## ###.######6###(########(########(Z#######(########(M####### #######################################v### ######## ############################z###y## x## ###### ##$###$&##$?6>6#######################z###>######B#####@#######? 6######## ####Plants using the C4 process to fix carbon are locked into this pathway, which uses up more energy to produce glucose than the C3 pathway ########`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## ##########6###(########(########(l#######(########( ##############################################v######################### ########z###y## x## ###### ##$###$&##$?6>6##################### #z######### ####### ###########;###e<6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #z######### ############# ####### ###########;###=6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #z######### ############# ####### ###########;###<6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$<6<6#######################z###>######B#########"###<6 ######## ####p##########A####C#a#l#i#b#r#i#~#######@###D##F #########@###D##F #########@###B# #D##F #########@###D##F ###H##########@###D##F ###H## ####### C## t############(########(########(#######(########(######## (########( #######(########(########(########(########(########(################ ##############################################I#n# #C#4# #p#l#a#n#t#s# #(#s#u#c#h# #a#s# #c#o#r#n# #a#n#d# #c#r#a#b#g#r#a#s#s#)# #t#h#a#t# #t#h#r#i#v#e# #i#n# #r#e#l#a#t#i#v#e#l#y# #h#o#t# #a#n#d# #d#r#y# #c#o#n#d#i#t#i#o#n#s#,# #b#o#t#h# #m#e#s#o#p#h#y#l#l# #c#e#l#l#s# #a#n#d# #b#u#n#d#l#e# #s#h#e#a#t#h# #c#e#l#l#s# #c#o#n#t#a#i#n# #c#h#l#o#r#o#p#l#a#s#t#s#;# #t#h#e#s#e# #C#4# #p#l#a#n#t#s# #u#s#e# #a# #t#w#o## s#t#a#g#e# #c#a#r#b#o#n## f#i#x#a#t#i#o#n# #p#a#t#h#w#a#y# #k#n#o#w#n# #a#s# #t#h#e# #C#4# #p#a#t#h#w#a#y# #############z###>######B#####@#######<6######## ####Some plants, described as C4 plants, have evolved a way to reduce photorespiration and boost photosynthesis during dry weather #########x#######A####C#a#l#i#b#r#i#F#######@###D##F #########@###D##F ###########@###D##F ### ####### C## ##########6###(########(########(########(########(\####### ####################################################################### ###z###y## x## ###### ##$###$&##$<6;6#######################z###>######B#####@#######<6 ######## ####In the leaves of C3 plants, almost all of the chloroplasts reside in the mesophyll cells; the bundle sheath cells (which surround the vascular bundles in both C3 and C4 plants) lack chloroplasts ##)#######v#######A####C#a#l#i#b#r#i#D#######@###D##F #########@###D##F #########@###D##F ### ####### C## 2#########^###(########(########(K#######(########(/####### (########(########(########(########################################### #####################################z###y## x## ###### ##$###$&##$<6%<6##################### #z######### ####### ###########;###r=6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$i=6<6#####################################z###y## x## ###### ##$###$&##$6>6=6######################## ########################>###?#####z###y## x## ###### ##$###$&##$6>6E6###################z###>######B#########"###4>6##### ### #-#######z#######A####C#a#l#i#b#r#i#H#######@###D##F #########@###B# #D##F #########@###D##F ### ####### C## ### ######^###(########(########({#######(########( #######(########(J#######(########(5#################################### ##########################A# #4## c#a#r#b#o#n# #m#o#l#e#c#u#l#e# #i#s# #u#s#e#d# #t#o# #s#h#u#t#t#l#e# #c#a#r#b#o#n# #f#r#o#m# #m#e#s#o#p#h#y#l#l# #c#e#l#l#s# #i#n#t#o# #b#u#n#d#l#e# #s#h#e#a#t#h# #c#e#l#l#s#,# #w#h#e#r#e# #i#t# #b#r#e#a#k#s# #d#o#w#n#,# #r#e#l#e#a#s#i#n#g# #C#O#2#;# #t#h#e# #h#i#g#h# #C#O#2# #c#o#n#c#e#n#t#r#a#t#i#o#n# #c#r#e#a#t#e#d# #i#n# #t#h#e# #b#u#n#d#l#e# #s#h#e#a#t#h# #c#e#l#l#s# #n#o#w# #a#l#l#o#w#s# #t#h#e# #r#e#g#u#l#a#r# #C#3# #c#y#c#l#e# #t#o# #p#r#o#c#e#e#d# #w#i#t#h# #l#e#s#s# #c#o#m#p#l#i#c#a#t#i#o#n# #f#r#o#m# #o#x#y#g#e#n############ #z######### ####### ###########;###?>6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#########"###>6######## #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## ##########"###((#######(########(########################## ####################z### ###############T#h#e# #r#e#m#n#a#n#t# #o#f# #t#h#e# #s#h#u#t#t#l#e# #m#o#l#e#c#u#l#e# #(#a# #3## c#a#r#b#o#n# #m#o#l#e#c#u#l#e# #c#a#l#l#e#d# #p#y#r#u#v#a#t#e#)# #r#e#t#u#r#n#s# #t#o# #t#h#e# #m#e#s#o#p#h#y#l#l# #c#e#l#l#s#,# #a#n#d# #b#a#c#k# #i#n# #t#h#e# #m#e#s#o#p#h#y#l#l# #c#e#l#l#s#,# #A#T#P# #e#n#e#r#g#y# #i#s# #u#s#e#d# #t#o# #r#e#g#e#n#e#r#a#t#e# #t#h#e# #P#E#P# #m#o#l#e#c#u#l#e# #f#r#o#m# #p#y#r#u#v#a#t#e#,# #a#l#l#o#w#i#n#g# #t#h#e# #c#y#c#l#e# #t#o# #c#o#n#t#i#n#u#e#######################z###y## x## ###### ##$###$&##$>6L>6##################### #z######### ####### ###########;###>6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############9###=###@#############z###y## x## ###### ########## ## ##$###$&##$>656################# #z######### ####### ###########;###>6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############A###B#####z###y## x## ###### ################ ##$###$&##$>6O6################# #z######### ####### ###########;####?6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@########>6######## ####The reaction for CO2 and PEP is catalyzed by an enzyme that is highly specific for CO2 and is not hindered by high O2 concentrations ########`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## ### ######J###(########(########(A#######(########(########(########(# ##############################################v######################### ########z###y## x## ###### ##$###$&##$#>6r=6#######################z###>######B#########"###f=6## ###### #k###P##########A####C#a#l#i#b#r#i#^#######@###D##F #########@###D##F #########@###B# #D##F #########@###D##F ### ####### C## D###2#########(########(########(,#######(########(########( ########(########(########(########(########(*#######(########(######## ######################################################I#n# #C#4# #p#l#a#n#t#s#,# #t#h#e# #m#e#s#o#p#h#y#l#l# #c#e#l#l#s# #c#o#n#t#a#i#n# #a# #t#h#r#e#e## c#a#r#b#o#n# #m#o#l#e#c#u#l#e# #c#a#l#l#e#d# #p#h#o#s#p#h#o#e#n#o#l#p#y#r#u#v#a#t#e# #(#P#E#P#)# #i#n#s#t#e#a#d# #o#f# #R#u#B#P#;# #t#h#e# #C#O#2# #r#e#a#c#t#s# #w#i#t#h# #P#E#P# #t#o# #f#o#r#m# #f#o#u#r## c#a#r#b#o#n# #i#n#t#e#r#m#e#d#i#a#t#e# #m#o#l#e#c#u#l#e#s# #(#f#o#r# #w#h#i#c#h# #C#4# #p#l#a#n#t#s# #a#r#e# #n#a#m#e#d#)############ #z######### ####### ###########;###:6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #z######### ############# ####### ###########;###;6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #z######### ############# ####### ###########;####;6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######b;6######## #e###When O2 (rather than CO2) is combined with RuBP, a wasteful process called photorespiration occurs #########z#######A####C#a#l#i#b#r#i#H#######@###D##F #########@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## ###h######J###(########(########(########(########(3####### (########(###########################################################<# ###D#######################z###y## x## ###### ##$###$&##$b;6:6##################### #z######### ####### ###########;###%<6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #z######### ############# ####### ###########;###;6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$;6u;6######################## ###############:###<#####z###y## x## ###### ##$###$&##$;66##################### #z######### ####### ###########;###:6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######96######## #3###Photosynthesis requires light and carbon dioxide #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## D###6################################################`### ########)################z###>######B#####@########;6######## ####The enzyme that catalyzes the reaction of RuBP with CO2 is not very selective; it can cause either CO2 or O2 to combine with RuBP #######`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## ##########J###(6#######(########(.#######(########(########( ########(###############################################v############### ######################z###y## x## ###### ##$###$&##$#;6:6##################### #z######### ####### ###########;###96########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$9696##################### #z######### ####### ###########;###96########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###################################z### ##$####### ### ######################96###############?######@?##@?####PA#?##?#@ ############z###>######B#########"###96######## #U###:###z#######A####C#a#l#i#b#r#i#H#######@###D##F #########@###B# #D##F #########@###D##F ### ####### C## Z############( #######(########(a#######(########(########(########(#######(######## (r#######(########(########(########(8################################# ############################T#h#e# #l#i#g#h#t## d#e#p#e#n#d#e#n#t# #r#e#a#c#t#i#o#n#s# #i#n# #t#h#e# #m#e#m#b#r#a#n#e#s# #o#f# #t#h#e# #t#h#y#l#a#k#o#i#d#s# #u#s#e# #l#i#g#h#t# #e#n#e#r#g#y# #t#o# #"#c#h#a#r#g#e# #u#p#"# #t#h#e# #e#n#e#r#g#y## c#a#r#r#i#e#r# #m#o#l#e#c#u#l#e#s# #A#D#P# #a#n#d# #N#A#D#P#+# #t#o# #f#o#r#m# #A#T#P# #a#n#d# #N#A#D#P#H#;# #t#h#e#s#e# #e#n#e#r#g#i#z#e#d# #c#a#r#r#i#e#r#s# #m#o#v#e# #t#o# #t#h#e# #s#t#r#o#m#a#,# #w#h#e#r#e# #t#h#e#i#r# #e#n#e#r#g#y# #i#s# #u#s#e#d# #t#o# #d#r#i#v#e# #g#l#u#c#o#s#e# #s#y#n#t#h#e#s#i#s# #b#y# #m#e#a#n#s# #o#f# #t#h#e# #l#i#g#h#t## i#n#d#e#p#e#n#d#e#n#t# #r#e#a#c#t#i#o#n#s#,# #w#h#i#c#h# #a#r#e# #c#a#t#a#l#y#z#e#d# #b#y# #e#n#z#y#m#e#s# #d#i#s#s#o#l#v#e#d# #i#n# #t#h#e# #s#t#r#o#m#a#;# #t#h#e# #d#e#p#l#e#t#e#d# #c#a#r#r#i#e#r#s#,# #A#D#P# #a#n#d# #N#A#D#P#+#,# #t#h#e#n# #r#e#t#u#r#n# #t#o# #t#h#e# #l#i#g#h#t## d#e#p#e#n#d#e#n#t# #r#e#a#c#t#i#o#n#s# #t#o# #b#e# #r#e#c#h#a#r#g#e#d# #i#n#t#o# #A#T#P# #a#n#d# #N#A#D#P#H# ############################z###y## x## ###### ##$###$&##$9686##################### #z######### ####### ###########;###86########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$8686######################## #########################z###y## x## ###### ##$###$&##$86#6#######################z###>######B#########"###86 ######## #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## ###t######6###(f#######(########(=#######(########(######## #######################################z### ############r###T#h#e# #"#s#y#n#t#h#e#s#i#s#"# #p#a#r#t# #o#f# #p#h#o#t#o#s#y#n#t#h#e#s#i#s# #r#e#f#e#r#s# #t#o# #t#h#e# #s#y#n#t#h#e#s#i#s# #o#f# #g#l#u#c#o#s#e# #t#h#a#t# #o#c#c#u#r#s# #d#u#r#i#n#g# #t#h#e# #l#i#g#h#t## i#n#d#e#p#e#n#d#e#n#t# #r#e#a#c#t#i#o#n#s#,# #u#s#i#n#g# #t#h#e# #e#n#e#r#g#y# #c#a#p#t#u#r#e#d# #b#y# #t#h#e# #l#i#g#h#t## d#e#p#e#n#d#e#d# #r#e#a#c#t#i#o#n#s# ######## #z######### ####### ###########;###86########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$l86h86#######################z###>######B#########"###l86## ###### #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## ##########"###(U#######(########(########################### ####################z### ########`#######T#h#e# #"#p#h#o#t#o#"# #p#a#r#t# #o#f# #p#h#o#t#o#s#y#n#t#h#e#s#i#s# #r#e#f#e#r#s# #t#o# #t#h#e# #c#a#p#t#u#r#e# #o#f# #l#i#g#h#t# #e#n#e#r#g#y# #b#y# #t#h#e# #l#i#g#h#t## d#e#p#e#n#d#e#n#t# #r#e#a#c#t#i#o#n#s######### #z######### ####### ###########;###686########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$386 86#######################z###>######B#####@#######386######## #w###There is a need to stress the interdependence of these two sets of reactions in the overall process of photosynthesis #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ###z################################################`### ########g############z###>######B#########"###!86######## #! ######x#######A####C#a#l#i#b#r#i#F#######@###D##F #########@###B# #D##F #######@###D##F ### ####### C## ###(######J###(&#######(########(########(########( #######( #######(###########################################################G### P#######W#h#a#t# #i#s# #t#h#e# #R#e#l#a#t#i#o#n#s#h#i#p# #B#e#t#w#e#e#n# #L#i#g#h#t## D#e#p#e#n#d#e#n#t# #a#n#d# #L#i#g#h#t## I#n#d#e#p#e#n#d#e#n#t# #R#e#a#c#t#i#o#n#s#?######## #z######### ####### ###########;### 86########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######;6######## #w###Some photorespiration occurs all of the time, even under the best conditions; but it is worse during hot, dry weather #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ###z################################################`### ########n##########################z###y## x## ###### ##$###$&##$;6;6#######################z###>######B#########"###;6 ######## ########z#######A####C#a#l#i#b#r#i#H#######@###D##F #########@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## ###r######J###(7#######(########(########(########(####### (########(d########################################################## p###D#u#r#i#n#g# #p#h#o#t#o#r#e#s#p#i#r#a#t#i#o#n# #(#a#s# #i#n# #c#e#l#l#u#l#a#r# #r#e#s#p#i#r#a#t#i#o#n#)#,# #O#2# #i#s# #u#s#e#d# #u#p# #a#n#d# #C#O#2# #i#s# #g#e#n#e#r#a#t#e#d#,# #b#u#t# #u#n#l#i#k#e# #c#e#l#l#u#l#a#r# #r#e#s#p#i#r#a#t#i#o#n#,# #p#h#o#t#o#r#e#s#p#i#r#a#t#i#o#n# #d#o#e#s# #n#o#t# #p#r#o#d#u#c#e# #a#n#y# #u#s#e#f#u#l# #c#e#l#l#u#l#a#r# #e#n#e#r#g#y#,# #a#n#d# #i#t# #p#r#e#v#e#n#t#s# #t#h#e# #l#i#g#h#t## i#n#d#e#p#e#n#d#e#n#t# #r#e#a#c#t#i#o#n#s# #f#r#o#m# #s#y#n#t#h#e#s#i#z#i#n#g# #g#l#u#c#o#s#e#.# #T#h#u#s#,# #u#n#d#e#r#m#i#n#i#n#g# #t#h#e# #p#l#a#n#t#s# #a#b#i#l#i#t#y# #t#o# #f#i#x# #c#a#r#b#o#n################z###>######B#####@#######`:6######## #[###Many plants hove evolved leaves with features that represent a compromise between obtaining adequate light energy and CO2 and reducing water loss; these leaves have a large surface area for intercepting light, a waterproof coating to reduce evaporation, and leaves with adjustable pores (the stomata) through which air carrying CO2 can diffuse ########`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## ###^######6###(x#######(########(#######(########(######## #######################################v############################# ####z###y## x## ###### ##$###$&##$`:696#######################z###>######B#########"###76 ######## #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## N### ######"###(N#######(########(? ##############################################z### ################M#o#s#t# #o#f# #t#h#e# #s#y#n#t#h#e#s#i#s# #o#f# #g#l#u#c#o#s#e# #f#r#o#m# #G#3#P# #a#n#d# #t#h#e# #s#u#b#s#e#q#u#e#n#t# #s#y#n#t#h#e#s#i#s# #o#f# #m#o#r#e## c#o#m#p#l#e#x# #m#o#l#e#c#u#l#e#s# #f#r#o#m# #g#l#u#c#o#s#e# #o#c#c#u#r#s# #o#u#t#s#i#d#e# #t#h#e# #c#h#l#o#r#o#p#l#a#s#t#s# ########################z###y## x## ###### ##$###$&##$7646#############################z########z###y## x## ###### ##$###$&##$~46O46#######################z###>######B#####@#######z46## ###### ####Because the C3 cycle starts with RuBP, adds carbon from CO2, and ends one "cycle" with RuBP, there is carbon left over from the captured CO2 #########z#######A####C#a#l#i#b#r#i#H#######@###D##F #########@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## ##########,###( #######(########(~#######(############################################ ###### ################ #z######### ####### ###########;###46########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#########"###46######## # ######z#######A####C#a#l#i#b#r#i#H#######@###D##F #########@###B# #D##F #########@###D##F ### ####### C## ###J######6###(########(########(.#######(########(k####### ########################################## ############H###I#n# #l#i#g#h#t## i#n#d#e#p#e#n#d#e#n#t# #r#e#a#c#t#i#o#n#s# #t#h#a#t# #o#c#c#u#r# #o#u#t#s#i#d#e# #t#h#e# #C#3# #c#y#c#l#e#,# #t#h#e#s#e# #t#w#o# #G#3#P# #m#o#l#e#c#u#l#e#s# #(#3# #c#a#r#b#o#n#s# #e#a#c#h#)# #a#r#e# #c#o#m#b#i#n#e#d# #t#o# #f#r#o#m# #o#n#e# #m#o#l#e#c#u#l#e# #o#f# #g#l#u#c#o#s#e# #(#6# #c#a#r#b#o#n#s#)# ############# #z######### ####### ###########;###46########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$4646###########################y#########0###8#####z###y## x## ###### ##$###$&##$466################# #z######### ####### ###########;###/6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######/6######## ####As water molecules are split, their oxygen atoms combine to form molecules of oxygen gas (O2); which may be used directly in the plants own cellular respiration or released to the atmosphere ########h#######A####C#a#l#i#b#r#i#6#######@###C###D##F #########@###C###D##F ### ####### C## #########"###([#######(########(c########################## ####################~### ####################################z###y## x## ###### ##$###$&##$/6/6##################### #z######### ####### ###########;###@06########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############################z###y## x## ###### ##$###$&##$@06/6#######################z###>######B#########"###<06# ####### #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## ~###P######"###(.#######(########(########################## ####################z### #############N###T#h#e# #A#T#P# #a#n#d# #N#A#D#P#H# #s#y#n#t#h#e#s#i#z#e#d# #d#u#r#i#n#g# #t#h#e# #l#i#g#h#t## d#e#p#e#n#d#e#n#t# #r#e#a#c#t#i#o#n#s# #a#r#e# #d#i#s#s#o#l#v#e#d# #i#n# #t#h#e# #f#l#u#i#d# #s#t#r#o#m#a# #t#h#a#t# #s#u#r#r#o#u#n#d#s# #t#h#e# #t#h#y#l#a#k#o#i#d#s#;# #t#h#e#r#e#,# #t#h#e#y# #p#r#o#v#i#d#e# #e#n#e#r#g#y# #t#o# #p#o#w#e#r# #t#h#e# #s#y#n#t#h#e#s#i#s# #o#f# #g#l#u#c#o#s#e# #f#r#o#m# #c#a#r#b#o#n# #d#i#o#x#i#d#e# #a#n#d# #w#a#t#e#r#,# #a# #p#r#o#c#e#s#s# #t#h#a#t# #r#e#q#u#i#r#e#s# #e#n#z#y#m#e#s# #t#h#a#t# #a#r#e# #a#l#s#o# #d#i#s#s#o#l#v#e#d# #i#n# #t#h#e# #s#t#r#o#m#a# ##########################z###y## x## ###### ##$###$&##$06R06#######################z###>######B#########"###06 ######## #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## ###Z######6###(B#######(########((#######(########(h####### #######################################z### ########%####X###T#h#e# #r#e#a#c#t#i#o#n#s# #t#h#a#t# #e#v#e#n#t#u#a#l#l#y# #p#r#o#d#u#c#e# #g#l#u#c#o#s#e# #a#r#e# #c#a#l#l#e#d# #t#h#e# #l#i#g#h#t## i#n#d#e#p#e#n#d#e#n#t# #r#e#a#c#t#i#o#n#s# #b#e#c#a#u#s#e# #t#h#e#y# #c#a#n# #o#c#c#u#r# #i#n#d#e#p#e#n#d#e#n#t#l#y# #o#f# #l#i#g#h#t# #a#s# #l#o#n#g# #a#s# #A#T#P# #a#n#d# #N#A#D#P#H# #a#r#e# #a#v#a#i#l#a#b#l#e#;# #h#o#w#e#v#e#r#,# #t#h#e#s#e# #h#i#g#h## e#n#e#r#g#y# #m#o#l#e#c#u#l#e#s# #r#e#q#u#i#r#e#d# #f#o#r# #g#l#u#c#o#s#e# #s#y#n#t#h#e#s#i#s# #a#r#e# #a#v#a#i#l#a#b#l#e# #o#n#l#y# #i#f# #t#h#e#y# #h#a#v#e# #b#e#e#n# #r#e#c#h#a#r#g#e#d# #b#y# #l#i#g#h#t########### #z######### ####### ###########;###06########.######C#a#l#i#b#r#i######## #z######### ############# ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #z######### ############# ####### ###########;###16########.######C#a#l#i#b#r#i######## #########################!#####z###y## x## ###### ##$###$&##$1606##################### #z######### ####### ###########;####26########.######C#a#l#i#b#r#i######## #########################+#####z###y## x## ###### ##$###$&##$#2616#######################z###>######B#####@#######826# ####### #####Carbon fixation #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## "####################################################`### ################# #z######### ####### ###########;###526########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######026######## #E###The C3 cycle is best understood if it is divided into three parts: ########`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## v###H######"###(########(########(=########################### ###################v### ########A############## #z######### ####### ###########;###l26########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#########"###i26######## # #######|#######A####C#a#l#i#b#r#i#J#######@###D##F #########@###D##F ###########@###B# #D##F ### ####### C## ###h######J###(########(########(########(########(######## ( #######(################################################## ########0####f###T#h#e# #s#y#n#t#h#e#s#i#s# #o#f# #g#l#y#c#e#r#a#l#d#e#h#y#d#e## 3## p#h#o#s#p#h#a#t#e# #(#G#3#P#)######### #z######### ####### ###########;###26########.######C#a#l#i#b#r#i######## #z######### ############# ####### ###########;###26########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################K###O#####z###y## x## ###### ##$###$&##$2626#######################z###>######B#####@#######26 ######## #i###Acquiring carbon dioxide and incorporating it into a larger organic molecule is called carbon fixation ########d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## ###l######"###(V#######(########(########################### ####################z###############################"###6###,#########z###y# # x## ###### ##$###$&##$2606#########################[###c#####z###y## x## ###### ##$###$&##$73626#############################J###Z###d###A###C#####z###y## x## ###### ##$###$&##$736526###################z###>######B#########"###536###### ## #-#######z#######A####C#a#l#i#b#r#i#H#######@###D##F #########@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## ###| ######^###(########(########(*#######(########(<#######(########(= #######(########(#################################################### #######z###T#h#e# #C#3# #c#y#c#l#e# #b#e#g#i#n#s# #(#a#n#d# #e#n#d#s#)# #w#i#t#h# #R#u#B#P#,# #a# #f#i#v#e## c#a#r#b#o#n# #s#u#g#a#r#;# #e#n#z#y#m#e#s# #c#o#m#b#i#n#e# #s#i#x# #R#u#B#P# #m#o#l#e#c#u#l#e#s# #w#i#t#h# #s#i#x# #C#O#2# #m#o#l#e#c#u#l#e#s# #t#o# #f#o#r#m# #s#i#x# #m#o#l#e#c#u#l#e#s# #o#f# #a#n# #e#x#t#r#e#m#e#l#y# #u#n#s#t#a#b#l#e# #s#i#x## c#a#r#b#o#n# #c#o#m#p#o#u#n#d# ####### #z######### ####### ###########;###36########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################n###E###F#####z###y## x## ###### ##$###$&##$36S26###################z###>######B#########"###36#### #### #X###8##########A####C#a#l#i#b#r#i#x#######@###D##F #########@###B# #D##F #########@###D##F #########@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## ###@######T###(>#######(########(########(########(&####### (########(########(################################################## ############>###T#h#i#s# #c#o#m#p#o#u#n#d# #s#p#o#n#t#a#n#e#o#u#s#l#y# #r#e#a#c#t#s# #w#i#t#h# #w#a#t#e#r# #t#o# #f#o#r#m# #1#2# #t#h#r#e#e## c#a#r#b#o#n# #m#o#l#e#c#u#l#e#s# #o#f# #p#h#o#s#p#h#o#g#l#y#c#e#r#i#c# #a#c#i#d# #(#P#G#A#)#,# #w#h#o#s#e# #t#h#r#e#e# #c#a#r#b#o#n#s# #g#i#v#e# #t#h#e# #C#3# #c#y#c#l#e# #i#t#s# #n#a#m#e#################e###m#####z###y## x## ###### ##$###$&##$36[36##################### #z######### ####### ###########;###36########.######C#a#l#i#b#r#i######## #z######### ############# ####### ###########;###36########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#########"###36######## #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## ##########"###(########(########(S########################## ####################z### ########e#######I#n# #a# #s#e#r#i#e#s# #o#f# #e#n#z#y#m#e## c#a#t#a#l#y#z#e#d# #r#e#a#c#t#i#o#n#s#,# #e#n#e#r#g#y# #d#o#n#a#t#e#d# #b#y# #A#T#P# #a#n#d# #N#A#D#P#H# #i#s# #u#s#e#d# #t#o# #c#o#n#v#e#r#t# #P#G#A# #t#o# #G#3#P# ##################o###q#####z###y## x## ###### ##$###$&##$3636#############################@###D###G###7###?#####z###y## x## ###### ##$###$&##$36#26################# #z######### ####### ###########;###/46########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################s###u#####z###y## x## ###### ##$###$&##$.4636#############################r###v###H###I#####z###y## x## ###### ##$###$&##$.46l26#######################z###>######B#####@#######+46## ###### ####Through a series of reactions requiring ATP energy, 10 of the 12 molecules of G3P (10 X 3 carbons) regenerate the six molecules of RuBP (6 X 5 carbons) used at the start of carbon fixation ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ###################################################`### ################## #z######### ####### ###########;###S46########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############/#############z###y## x## ###### ################ ##$###$&##$N46#6#######################z###>######B#####@#######D46# ####### #G###The remaining two molecules of G3P will be used to synthesize glucose #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## X###J################################################`### ########>##################w###x#####z###y## x## ###### ##$###$&##$D46/46#######################z###>######B#####@#######26# ####### #####The regeneration of RuBP ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ,####################################################`### ####################### #z######### ####### ###########;###<26########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#########"####26######## ####n##########A####C#a#l#i#b#r#i#r#######@###D##F #########@###D##F #########@###B# #D##F #########@###D##F #######@###D##F ### ####### C## \############(########(########(########(########(######## (########(########(########(########(########(########(h#######(##### ###(###########################################################\### `#######T#h#e# #C#3# #c#y#c#l#e# #r#e#q#u#i#r#e#s# #C#O#2# #(#u#s#u#a#l#l#y# #f#r#o#m# #t#h#e# #a#i#r#)#;# #C#O#2## c#a#p#t#u#i#n#g# #s#u#g#a#r#,# #r#i#b#u#l#o#s#e# #b#i#p#h#o#s#p#h#a#t#e# #(#R#u#B#P#)#;# #e#n#z#y#m#e#s# #t#o# #c#a#t#a#l#y#z#e# #a#l#l# #t#h#e# #r#e#a#c#t#i#o#n#s#;# #a#n#d# #e#n#e#r#g#y# #i#n# #t#h#e# #f#o#r#m# #o#f# #A#T#P# #a#n#d# #N#A#D#P#H# #(#p#r#o#v#i#d#e#d# #b#y# #t#h#e# #l#i#g#h#t## d#e#p#e#n#d#e#n#t# #r#e#a#c#t#i#o#n#s#)################z###>######B#####@#######16######## #A###Carbon Fixed During the C3 Cycle is Used to Synthesize Glucose ########`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## r###D######"###(########(########(%########################### ###################v#################z###>######B#####@#######~16#### #### #'###The C3 Cycle Captures Carbon Dioxide ########`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## X###*######"###(########(########(############################ ###################v### #######################z###>######B#########"###V16######## ####z##########A####C#a#l#i#b#r#i########@###D##F #########@###B# #D##F #########@###D##F ###H##########@###B# #D##F ###H##########@###D##F ###H## ####### C## 2### #########(g#######(########(F#######(########(########( #######( #######(########(########(########(########(########(]####### ######################################################T#h#e# #p#r#o#c#e#s#s# #o#f# #c#a#p#t#u#r#i#n#g# #s#i#x# #c#a#r#b#o#n# #d#i#o#x#i#d#e# #m#o#l#e#c#u#l#e#s# #f#r#o#m# #t#h#e# #a#i#r# #a#n#d# #u#s#i#n#g# #t#h#e#m# #t#o# #s#y#n#t#h#e#s#i#z#e# #t#h#e# #s#i#x## c#a#r#b#o#n# #s#u#g#a#r# #g#l#u#c#o#s#e# #o#c#c#u#r#s# #i#n# #a# #s#e#t# #o#f# #r#e#a#c#t#i#o#n#s# #k#n#o#w#n# #a#s# #e#i#t#h#e#r# #t#h#e# #C#a#l#v#i#n## B#e#n#s#o#n# #c#y#c#l#e# #(#a#f#t#e#r# #i#t#s# #d#i#s#c#o#v#e#r#e#r#s#)# #o#r# #t#h#e# #C#3# #c#y#c#l#e# #(#t#h#r#e#e## c#a#r#b#o#n# #c#y#c#l#e#;# #s#o#m#e# #o#f# #t#h#e# #i#m#p#o#r#t#a#n#t# #m#o#l#e#c#u#l#e#s# #i#n# #t#h#e# #c#y#c#l#e# #h#a#v#e# #t#h#r#e#e# #c#a#r#b#o#n# #a#t#o#m#s# #i#n# #t#h#e#m#)# ############ #z######### ####### ###########;###/6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ##############################z###y## x## ###### ##$###$&##$$/6`/6################## ###################### #################z###y## x## ###### ##$###$&##$ // 6# 6##################### ##z###>### ###B## ###@#######t/ 6######## #/###The two hydrogen ions are used to form NADPH ########N#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###C###D##F ### ####### C## @###2################################################d### ########'############## #z######### ####### ###########;###`/6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ##############################z###y## x## ###### ##$###$&##$`/69/6#######################z###>######B#########"###Y/6## ###### #######l#######A####C#a#l#i#b#r#i#:#######@###C###D##F #########@###B# #C###D##F ### ####### C## ##########"###(_#######(########(b############################ ##################### ###############F#o#r# #e#v#e#r#y# #t#w#o# #p#h#o#t#o#n#s# #c#a#p#t#u#r#e#d# #b#y# #p#h#o#t#o#s#y#s#t#e#m# #I#I#,# #t#w#o# #e#l#e#c#t#r#o#n#s# #a#r#e# #b#o#o#s#t#e#d# #o#u#t# #o#f# #t#h#e# #r#e#a#c#t#i#o#n## c#e#n#t#e#r# #c#h#l#o#r#o#p#h#y#l#l# #a#n#d# #a#r#e# #r#e#p#l#a#c#e#d# #b#y# #t#h#e# #t#w#o# #e#l#e#c#t#r#o#n#s# #o#b#t#a#i#n#e#d# #b#y# #s#p#l#i#t#t#i#n#g# #o#n#e# #w#a#t#e#r# #m#o#l#e#c#u#l#e######### #z######### ####### ###########;###"/6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ################################z###y## x## ###### ##$###$&##$#/6.6###################z###>######B#########"####/6##### ### ###############A####C#a#l#i#b#r#i########@###D##F #########@###D##F #########@###B# #C###D##F #########@###C###D##F ###########@###C###D##F ###########@###C###D##F ###########@###B# #C###D##F #########@###D##F ### ####### C## ###2######r###(########(########(########(########(######## (########(########(########(########(########(######################### ########################## #############0###H#2#O# #! ## #O#2# #+# #2#H#+# #+# #2#e## #########################z###y## x## ###### ##$###$#/6.6############# #z######### ####### ###########;###q.6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$p.6(.6#######################z###>######B#########"###k.6## ###### #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## ###"######"###(########(########(########################### ###################z### ###############T#o# #s#u#s#t#a#i#n# #t#h#i#s# #o#n#e## w#a#y# #f#l#o#w# #o#f# #e#l#e#c#t#r#o#n#s#,# #t#h#e# #r#e#a#c#t#i#o#n# #c#e#n#t#e#r# #o#f# #p#h#o#t#o#s#y#s#t#e#m# #I#I# #m#u#s#t# #b#e# #c#o#n#t#i#n#u#o#u#s#l#y# #s#u#p#p#l#i#e#d# #w#i#t#h# #n#e#w# #e#l#e#c#t#r#o#n#s# #t#o# #r#e#p#l#a#c#e# #t#h#e# #o#n#e#s# #i#t# #g#i#v#e#s# #u#p#;# #t#h#e#s#e# #r#e#p#l#a#c#e#m#e#n#t# #e#l#e#c#t#r#o#n#s# #c#o#m#e# #f#r#o#m# #w#a#t#e#r# ########z###>######B#####@#######.6######## #3###The hydrogen ion is obtained from splitting water #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## D###6################################################`### ########,#################################z###y## x## ###### ##$###$&##$.6&6###################z###>######B#########"###.6######## #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## ##########"###(K#######(########(########################## ####################z### ###############I#n# #a# #s#e#r#i#e#s# #o#f# #r#e#a#c#t#i#o#n#s# #t#h#a#t# #s#c#i#e#n#t#i#s#t# #a#r#e# #s#t#i#l#l# #d#e#c#i#p#h#e#r#i#n#g#,# #t#h#e# #r#e#a#c#t#i#o#n## c#e#n#t#e#r# #c#h#l#o#r#o#p#h#y#l#l#s# #o#f# #p#h#o#t#o#s#y#s#t#e#m# #I#I# #a#t#t#r#a#c#t# #e#l#e#c#t#r#o#n#s# #f#r#o#m# #w#a#t#e#r# #m#o#l#e#c#u#l#e#s# #w#i#t#h#i#n# #t#h#e# #t#h#y#l#a#k#o#i#d# #c#o#m#p#a#r#t#m#e#n#t#,# #c#a#u#s#i#n#g# #t#h#e# #w#a#t#e#r# #m#o#l#e#c#u#l#e#s# #t#o# #s#p#l#i#t# #a#p#a#r#t#:####### #z######### ####### ###########;###".6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$!.66#######################z###>######B#####@########.6######## ####Overall, electrons flow from the reaction center of photosystem II, through its nearby electron transport chain, to the reaction center of photosystem I, though its nearby electron transport chain, and finally to form NADPH #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ###################################################`### ################ #z######### ####### ###########;###-6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ########## ####################### ###########)###*#####z###y## x## ###### ##$###$&##$-66#######################z###>######B#########"###6######## #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## ###<######6###( #######(########(e#######(########(i#################################### ##########z### ###############T#h#e# #r#e#a#c#t#i#o#n## c#e#n#t#e#r# #c#h#l#o#r#o#p#h#y#l#l#s# #o#f# #p#h#o#t#o#s#y#s#t#e#m# #I# #i#m#m#e#d#i#a#t#e#l#y# #r#e#p#l#a#c#e# #t#h#e#i#r# #l#o#s#t# #e#l#e#c#t#r#o#n#s# #b#y# #o#b#t#a#i#n#i#n#g# #t#h#e# #e#n#e#r#g#y## d#e#p#l#e#t#e#d# #e#l#e#c#t#r#o#n#s# #f#r#o#m# #t#h#e# #f#i#n#a#l# #e#l#e#c#t#r#o#n# #c#a#r#r#i#e#r# #o#f# #t#h#e# #e#l#e#c#t#r#o#n# #t#r#a#n#s#p#o#r#t# #c#h#a#i#n# #f#e#d# #b#y# #p#h#o#t#o#s#y#s#t#e#m# #I#I# ########################z###y## x## ###### ##$###$&##$-6v-6##################### #z######### ####### ###########;###m-6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$m-6E-6################## ######################################z###y## x## ###### ##$###$&##$m-6#6#######################z###>######B#########"###k6######## ########z#######A####C#a#l#i#b#r#i#H#######@###D##F #########@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## ###.######6###( #######(########(########(########(6#################################### #########################B#o#t#h# #N#A#D#P#+# #a#n#d# #N#A#D#P#H# #a#r#e# #w#a#t#e#r## s#o#l#u#b#l#e# #m#o#l#e#c#u#l#e#s# #d#i#s#s#o#l#v#e#d# #i#n# #t#h#e# #c#h#l#o#r#o#p#l#a#s#t# #s#t#r#o#m#a############## #z######### ####### ###########;###e-6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #z######### ############# ####### ###########;###&-6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$#-6,6#######################z###>######B#####@########6######## #'###The energized electrons ejected from photosystem I move through the adjacent, shorter electron transport chain and are finally transferred to the electron carrier NADP+; the energy carrier molecule NADPH is formed when each NADP+ molecule picks up two energetic electrons and one hydrogen ion ########`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## l###*######6###(#######(########(<#######(########(@####### #######################################v########################### #z######### ####### ###########;###,6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$,6\,6#######################z###>######B#####@#######,6 ######## #U###These electrons jump to the electron transport chain associated with photosystem I ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## f###X################################################`### ########Q############ #z######### ####### ###########;###\,6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$Y,6#,6#######################z###>######B#####@#######B,6## ###### ####Energy from the light photons is captured by these pigment molecules and funneled to the two reaction center chlorophyll molecules, which then eject high energy electrons #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ###0################################################`### #################### #z######### ####### ###########;####,6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$+6+6#######################z###>######B#####@#######+6 ######## #W###Meanwhile, light rays have also been striking the pigment molecules of photosystem I ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## h###Z################################################`### ########S########## #z######### ####### ###########;###+6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######+6######## #####The electrons move along the chain from one carrier molecule to the next, releasing energy as they go; since no energy transfer is 100% efficient, some of the energy is lost as heat at each step. But some of the energy is captured and used to pump hydrogen ions (H+) across the thylakoid membrane into the compartment with in the thylakoid, creating a H+ ion concentration gradient across the thylakoid membrane. The energy used to create this gradient is then harnessed to drive the synthesis of ATP, using a process called chemiosmosis #########z#######A####C#a#l#i#b#r#i#H#######@###D##F #########@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## v### ######J###(########(########(X#######(########(#######( #######(################################################## ####################################z###y## x## ###### ##$###$&##$+6*6##################### #z######### ####### ###########;###+6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$*6*6################################################ #z###y## x## ###### ##$###$&##$*6 *6#######################z###>######B#####@#######*6######## #{###The first electron carrier of the adjacent electron transport chain from instantly accepts these two energized electrons ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ###~################################################`### ########o############## #z######### ####### ###########;###*6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$*6*6#######################z###>######B#####@#######*6 ######## ####Light energy passes from molecule to molecule until it reaches the reaction center, where it boosts an electron out of each of the two chlorophyll molecules ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ###"################################################`### ################## #z######### ####### ###########;###*6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$*6n*6#######################z###>######B#########"###*6 ######## #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## ###6######"###( #######(########(O##############################################z###### ######J####V#######T#h#e# #l#i#g#h#t## d#e#p#e#n#d#e#n#t# #r#e#a#c#t#i#o#n#s# #b#e#g#i#n# #w#h#e#n# #p#h#o#t#o#n#s# #o#f# #l#i#g#h#t# #a#r#e# #a#b#s#o#r#b#e#d# #b#y# #p#h#o#t#o#s#y#s#t#e#m# #I#I# ###############z###>######B#########"###'6######## #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## ##########"###(########(########(########################### ###################z### ###############A# #c#a#r#o#t#e#n#o#i#d# #c#a#l#l#e#d# #b#e#t#a## c#a#r#o#t#e#n#e#,# #w#h#i#c#h# #i#s# #f#o#u#n#d# #i#n# #c#h#l#o#r#o#p#l#a#s#t#s#,# #i#s# #t#h#e# #p#r#i#n#c#i#p#l#e# #s#o#u#r#c#e# #o#f# #v#i#t#a#m#i#n# #A# #f#o#r# #a#n#i#m#a#l#s#,# #a#n#d# #i#n# #t#u#r#n#,# #v#i#t#a#m#i#n# #A#,# #f#o#r#m#s# #t#h#e# #v#i#s#u#a#l# #p#i#g#m#e#n#t# #t#h#a#t# #c#a#p#t#u#r#e#s# #l#i#g#h#t# #i#n# #o#u#r# #e#y#e#s#########################z###y## x## ###### ##$###$&##$'6o'6##################### #z######### ####### ###########;### *6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# #z######### ####### ###########;###)6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$)6E)6##################### #z######### ####### ###########;###B)6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$?)6(6#######################z###>######B#####@#######1)6# ####### #####The reaction center chlorophyll molecules are located adjacent to an electron transport chain (ETC), which is a series or "chain" of electron carrier molecules embedded in the thylakoid membrane; each photosystem is associated with a different electron transport chain ########d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## @##########"###(D#######(########(########################## ####################z### ################# #z######### ####### ###########;###(6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$(6v(6#######################z###>######B#####@#######(6 ######## ####Each photosystem contains roughly 250 to 400 chlorophyll and accessory pigment molecules; these pigments absorb light and pass its energy to a pair of specialized chlorophyll molecules within a small region of the photosystem called the reaction center ########d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## 0##########"###(#######(########(########################### ####################z##################### #z######### ####### ###########;###v(6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######(6######## #E###The thylakoid membranes contain highly organized assemblies of proteins, chlorophyll, and accessory pigment molecules, called photosystems; each thylakoid contains thousands of copies of each of two photosystems, photosystem I (PSI) and photosystem II (PS II), both of which are activated by light and work simultaneously #########z#######A####C#a#l#i#b#r#i#H#######@###D##F #########@###D##F ###H########@###D##F ### ####### C## ###H######J###(~#######( #######(K#######(########( #######(########(H################################################# ########3############################z###y## x## ###### ##$###$&##$(6'6##################### #z######### ####### ###########;###'6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###f###q###$###(#############z###y## x## ###### ################ ##$###$&##$'66#######################z###>######B#####@#######$ 6######## ####Visible light consists of wavelengths with energies that are strong enough to alter the shape of certain pigment molecules (such as those in chloroplasts) but weak enough not to damage crucial molecules (such as DNA); it is no coincidence that these wavelengths (with "just the right amount" of energy) not only power photosynthesis, but also stimulate the pigments in our eyes and allow us to see the world around us #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ###&################################################`### ###################### #z######### ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######B#6######## ####At least 2 billion years ago, some cells, through chance mistakes (mutations) in their genetic makeup, acquired the ability to harness the energy in sunlight #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ###"################################################`### ################## #z######### ####### ###########;###U#6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# ################z###y## x## ###### ##$###$&##$T#6##6#######################z###>######B#####@########6# ####### ####In the process of photosynthesis, the cells capture a small factions of the sunlight's energy, and store it as chemical energy in complex organic molecules ########`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## ###"######"###(########(########(}############################ ##################v### #################### #z######### ####### ###########;####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############################z###y## x## ###### ##$###$&##$#6U#6##################### #z######### ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############################z###y## x## ###### ##$###$&##$##6#6#######################z###>######B#########"#####6# ####### #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## ###2######"###(~#######(########(X############################ ##################z### ###############E#x#p#l#o#i#t#i#n#g# #t#h#i#s# #n#e#w# #s#o#u#r#c#e# #o#f# #e#n#e#r#g#y# #w#i#t#h#o#u#t# #c#o#m#p#e#t#i#t#i#o#n#,# #e#a#r#l#y# #p#h#o#t#o#s#y#n#t#h#e#t#i#c# #c#e#l#l#s# #f#i#l#l#e#d# #t#h#e# #s#e#a#s#,# #r#e#l#e#a#s#i#n#g# #o#x#y#g#e#n# #a#s# #a# #b#y## p#r#o#d#u#c#t#;# #t#h#i#s# #n#e#w# #e#l#e#m#e#n#t# #i#n# #t#h#e# #a#t#m#o#s#p#h#e#r#e#,# #f#r#e#e# #o#x#y#g#e#n#,# #w#a#s# #h#a#r#m#f#u#l# #t#o# #m#a#n#y# #o#r#g#a#n#i#s#m#s# ########z###>######B#####@########6######## #W###Sunlight powers practically all life on Earth and is captured only by photosynthesis ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## h###Z################################################`### ########F########## #z######### ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############################z###y## x## ###### ##$###$&##$~#6##6##################### #z######### ####### ###########;####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############################z###y## x## ###### ##$###$&##$#66#6##################### #z######### ####### ###########;####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #z######### ############# ####### ###########;####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################"### ###!#####z###y## x## ###### ##$###$&##$#6#6###############################z###y## x## ###### ##$###$#6J#6###############z###>######B#########"####6######## ##############A####C#a#l#i#b#r#i########@###D##F #########@###D##F #########@###B# #C###D##F #########@###C###D##F ###########@###C###D##F ### ####### C## ####b#########(########(########(########(########(######## (########(########(########(########(########(########(########(####### #(########(########################################################## #`###6# #C#O#2# #+# #6# #H#2#O# #+# #l#i#g#h#t# #e#n#e#r#g#y# #! #C#6#H#1#2#O#6# #+# #6# #O#2# ##############z###>######B#########"####6######## ###############A####C#a#l#i#b#r#i#T#######@###C###D##F #########@###C###D##F #########@###B# #C###D##F ### ####### C## z###8######6###(s#######( #######(########(########( ################################################# ############6###P#h#o#t#o#s#y#n#t#h#e#s#i#s# #o#c#c#u#r#s# #i#n# #e#u#k#a#r#y#o#t#i#c# #p#l#a#n#t#s#,# #a#l#g#a#e#,# #a#n#d# #c#e#r#t#a#i#n# #t#y#p#e#s# #o#f# #p#r#o#k#a#r#y#o#t#e#s#,# #a#l#l# #o#f# #w#h#i#c#h# #a#r#e# #d#e#s#c#r#i#b#e#d# #a#s# #a#u#t#o#t#r#o#p#h#s# #(#l#i#t#e#r#a#l#l#y#,# #"#s#e#l#f## f#e#e#d#e#r#s#"#)########### #z########## #######@########6 # ###3:22 AM ####j###L#######A####C#a#l#i#b#r#i###########@###C###F # ####### C## #### ####################b############################# #z###y## x## ###### ##$###$## ##4####6]6################# #z########## #######@########6 #####Sunday, March 08, 2009 #####j###L#######A####C#a#l#i#b#r#i###########@###C###F # ####### C## *########################b############################# #z###y## x## ###### ##$###$## ##4####6]6################# #z######### ####### ###########;###2#6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######)#6######## #k###Photosynthesis, in plants, takes place within chloroplasts, most of which are contained within leaf cells #######N#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###C###D##F ### ####### C## |###n################################################d### ########d##################*###+#####z###y## x## ###### ##$###$&##$)#6##6##################### #z######### ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################'###(#####z###y## x## ###### ##$###$&##$##6#6##################### #z######### ####### ###########;###g#6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################-###/#####z###y## x## ###### ##$###$&##$f#62#6#######################z###>######B#####@#######[#6## ###### ####The leaves of most land places are only a few cells thick; their structure is elegantly adapted to the demands of photosynthesis ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ####################################################`### ########r############## #z######### ####### ###########;####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################1###2#####z###y## x## ###### ##$###$&##$#6g#6#######################z###>######B#####@########6 ######## ####Both the upper and lower surfaces of a leaf consists of a layer of transparent cells, the epidermis; the outer surface of both epidermal layers is covered by the cuticle, a waxy, waterproof covering that reduces the evaporation of water from the leaf ########`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## B##########6###(Z#######( #######(? #######(########(R##############################################v### ################## #z######### ####### ###########;###[#6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#######S#6######## ####A leaf contains CO2 for photosynthesis from the air; adjustable pores in the epidermis, called stomata (singular, stoma; Greek for "mouth"), open and close at appropriate times to admit air carrying CO2 ##C###(##########A####C#a#l#i#b#r#i#^#######@###D##F #########@###D##F #########@###D##F ###H########@###D##F ### ####### C## <#########^###(########(########(L#######(########( #######(########(R#######(########(##################################### #######################################:###;#####z###y## x## ###### ##$###$&##$S#6#6#######################z###>######B#####@#######z#6# ####### ####Starting with the simple molecules of carbon dioxide (CO2) and water (H2O), photosynthesis converts the energy of sunlight into chemical energy stored in the bonds of glucose (C6H12O6) and releases oxygen (O2) #i###N###z#######A####C#a#l#i#b#r#i#H#######@###D##F #########@###D##F #########@###D##F ###H## ####### C## | ############(8#######(########(########(########(########(## ######(W#######(########(########(########(########(########(######## (########(############################################################# #######################z###y## x## ###### ##$###$&##$z#6#6#######################z###>######B#####@#########6# ####### #?###The simplest overall chemical reaction for photosynthesis is: #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## P###B################################################`### ########<############z###>######B#####@#######s#6######## ####The endless variation produced by random genetic mistakes eventually gave rise to some cells that could survive in oxygen and, later, to cells that made use of oxygen to break down glucose in a new more efficient process: cellular respiration ########`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## &#########"###(#######(########(########################### ####################v################### #z######### ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#########6######## #!###Water, CO2, and the C4 Pathway ########`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## f###$######6###( #######(########(########(########( ##############################################v################### #z######### ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#########6######## #I###C3 and C4 Plants Are Each Adapted to Different Environmental Conditions #######`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## ###L######6###(########(########(########(########(? ##############################################v################### #z######### ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#########"#####6######## ########z#######A####C#a#l#i#b#r#i#H#######@###D##F #########@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## ###(######6###(########(########(1#######(########(######## ######################################################C#4# #P#l#a#n#t#s# #R#e#d#u#c#e# #P#h#o#t#o#r#e#s#p#i#r#a#t#i#o#n# #b#y# #M#e#a#n#s# #o#f# #a# #T#w#o## S#t#a#g#e# #C#a#r#b#o#n# #F#i#x#a#t#i#o#n# #P#r#o#c#e#s#s############ #z######### ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#########6######## #M###When Stomata Are Closed to Conserve Water, Wasteful Photorespiration Occurs #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ^###P################################################`########## ####### #z######### ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #z######### ############# ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#########"#####6######## #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## ###&######"###(########(########(K############################ ##################z###############L#i#g#h#t## I#n#d#e#p#e#n#d#e#n#t# #R#e#a#c#t#i#o#n#s#:# #H#o#w# #i#s# #C#h#e#m#i#c#a#l# #E#n#e#r#g#y# #S#t#o#r#e#d# #i#n# #G#l#u#c#o#s#e# #M#o#l#e#c#u#l#e#s#?######## #z######### ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #z######### ############# ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#########"#####6######## #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## ##########"###(########(########(G############################ ##################z###############L#i#g#h#t## D#e#p#e#n#d#e#n#t# #R#e#a#c#t#i#o#n#s#:# #H#o#w# #i#s# #L#i#g#h#t# #E#n#e#r#g#y# #C#o#n#v#e#r#t#e#d# #t#o# #C#h#e#m#i#c#a#l# #E#n#e#r#g#y#?######## #z######### ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#########"#####6######## #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## ### ######"###( #######(########(:##############################################z###### #########T#h#e# #L#i#g#h#t## D#e#p#e#n#d#e#n#t# #R#e#a#c#t#i#o#n#s# #O#c#c#u#r# #W#i#t#h#i#n# #t#h#e# #T#h#y#l#a#k#o#i#d# #M#e#m#b#r#a#n#e#s# ########## #z######### ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#########6######## #K###Splitting Water Maintains the Flow of Electrons Through the Photosystems ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## \###N################################################`########## ######### #z######### ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#########6######## #####Photosystem I Generates NADPH #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## 0###"################################################`########## ##### #z######### ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#########6######## #####Photosystem II Generates ATP ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## 0###"################################################`########## ##### #z######### ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#########6######## #M###During Photosynthesis, Light is First Captured by Pigments in Chloroplasts ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ^###P################################################`########## ####### #z######### ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z######@#########6 #####What is Photosynthesis? ####v###>#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### C## &#################################################T############### ## #z######### ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#########"#####6######## #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## ##########6###( #######(########(########(########(######## #######################################z###############P#h#o#t#o#s#y#n#t#h#e #s#i#s# #C#o#n#s#i#s#t#s# #o#f# #L#i#g#h#t## D#e#p#e#n#d#e#n#t# #a#n#d# #L#i#g#h#t## I#n#d#e#p#e#n#d#e#n#t# #R#e#a#c#t#i#o#n#s######## #z######### ####### ###########;#####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@#########6######## #=###Leaves and Chloroplasts are Adaptations for Photosynthesis ########J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## N###@################################################`########## #########z##########@#######6 #3###Chapter 7: Capturing Solar Energy: Photosynthesis ####z###B#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###C###D#T#F ### C## @###6#############################################X### ################################### #z###y## x## ###### ##$###$######66######################0###e############ #####N##}E#MT####d###C#h#a#p#t#e#r# #7#:# #C#a#p#t#u#r#i#n#g# #S#o#l#a#r# #E#n#e#r#g#y#:# #P#h#o#t#o#s#y#n#t#h#e#s#i#s######################z### ##$####### ### #######4############ ##>######]6###############?######@?##@?###?#### ############z### ##$####### ### ###################>######]6###############?######@? ##@?###?##@#### ################z###########>######### ##$]6######## # ################## ########$############# #z######### ####### ###########;####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################=###?#####z###y## x## ###### ##$###$&##$#6[#6#######################z###>######B#####@########6 ######## ####Inside the leaf are a few layers of cells collectively called mesophyll (which means "middle of the leaf"); the mesophyll cells contain the vast majority of a leaf's chloroplasts and consequently photosynthesis occurs principally in these cells ########`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## (#########"###(7#######(########(########################## ####################v### ######################z###>######B#####@########6######## ####Vascular bundles, or veins, supply water and minerals to the mesophyll cells and carry the sugars they produce to other parts of the plant ########`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#########@###D##F #######@###D##F ### ####### C## ##############(########({###################################### ########v### ################ #z######### ####### ###########;#### 6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################A###B#####z###y## x## ###### ##$###$&##$# 6#6##################### #z######### ####### ###########;###- 6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################D###E#####z###y## x## ###### ##$###$&##$, 6# 6#######################z###>######B#########"###* 6######## # ######~#######A####C#a#l#i#b#r#i#L#######@###D##F #########@###B# #D##F #########@###D##F ###H## ####### C## $#########6###(U#######(########(########(########(######## ######################################################C#h#l#o#r#o#p#l#a# s#t#s# #a#r#e# #o#r#g#a#n#e#l#l#e#s# #t#h#a#t# #c#o#n#s#i#s#t#s# #o#f# #a# #d#o#u#b#l#e# #o#u#t#e#r# #m#e#m#b#r#a#n#e# #e#n#c#l#o#s#i#n#g# #a# #s#e#m#i## f#l#u#i#d# #m#e#d#i#u#m#,# #t#h#e# #s#t#r#o#m#a############## #z######### ####### ###########;###Q 6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################G###H#####z###y## x## ###### ##$###$&##$Q 65 6#######################z###>######B#########"###M 6######## # ######~#######A####C#a#l#i#b#r#i#L#######@###D##F #########@###B# #D##F #########@###D##F ###H## ####### C## ###2######6###(########(########(,#######( #######(############################################################# #E#m#b#e#d#d#e#d# #i#n# #t#h#e# #s#t#r#o#m#a# #a#r#e# #d#i#s#k## s#h#a#p#e#d#,# #i#n#t#e#r#c#o#n#n#e#c#t#e#d# #m#e#m#b#r#a#n#o#u#s# #s#a#c#s# #c#a#l#l# #t#h#y#l#a#k#o#i#d#s############## #z######### ####### ###########;### 6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################J###K#####z###y## x## ###### ##$###$&##$ 6Q 6################## ##########,###0###9###<###@###C###F###I###L###"#########z###y## x## ###### ##$###$&##$ 6 6# #################z###>######B#####@#######y 6######## #g###In most chloroplasts, thylakoids are piled atop one another in stacks called grana (singular, granum)# ######z#######A####C#a#l#i#b#r#i#H#######@###D##F #########@###D##F ###H########@###D##F ### ####### C## ###j######6###(M#######(########( #######(########(################################################## ########d############## #z######### ####### ###########;####!6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###O###Z###"#########z###y## x## ###### ################ ##$###$&##$!6w6#######################z###>######B#####"#######! 6######## ####T#h#e#s#e# #r#e#a#c#t#i#o#n#s# #c#a#n# #b#e# #c#l#a#s#s#i#f#i#e#d# #a#s# #e#i#t#h#e#r# #l#i#g#h#t## d#e#p#e#n#d#e#n#t# #r#e#a#c#t#i#o#n#s# #o#r# #l#i#g#h#t## i#n#d#e#p#e#n#d#e#n#t# #r#e#a#c#t#i#o#n#s#;# #e#a#c#h# #g#r#o#u#p# #o#f# #r#e#a#c#t#i#o#n#s# #o#c#c#u#r#s# #w#i#t#h#i#n# #a# #d#i#f#f#e#r#e#n#t# #r#e#g#i#o#n# #o#f# #t#h#e# #c#h#l#o#r#o#p#l#a#s#t#;# #t#h#e# #t#w#o# #a#r#e# #l#i#n#k#e#d# #b#y# #e#n#e#r#g#y## c#a#r#r#i#e#r# #m#o#l#e#c#u#l#e#s# ###]###.##########A####C#a#l#i#b#r#i#Z#######@###D##F #########@###B# #D##F #######@###D##F #######@###D##F ### ####### C## <#########h###(1#######(########(########(########( #######( #######(k#######(########(########(##################################### ######################[### d####f####k############ #z######### ####### ###########;####!6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#########@###!6######## #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## f###X################################################`### ########J####U###Photosynthesis involves dozens of enzymes catalyzing dozens of individual reactions#################P###R#####z###y## x## ###### ##$###$&##$!6!6##################### #z######### ####### ###########;###!6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #z######### ############# ####### ###########;###)"6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################W###b#####z###y## x## ###### ##$###$&##$'"6!6#############################]###c###[###\#####z###y## x## ###### ##$###$&##$'"6! 6#######################z###>######B#########"###&"6######## #V###6##########A####C#a#l#i#b#r#i#l#######@###D##F #########@###D##F ###H##########@###B# #D##F ###H########@###B# #D##F ### ####### C## ##########^###(########(########(########(########(####### (########(A#######(########(######################################### ######### #################I#n# #l#i#g#h#t## d#e#p#e#n#d#e#n#t# #r#e#a#c#t#i#o#n#s#,# #c#h#l#o#r#o#p#h#y#l#l# #a#n#d# #o#t#h#e#r# #m#o#l#e#c#u#l#e#s# #a#r#e# #e#m#b#e#d#d#e#d# #i#n# #t#h#e# #m#e#m#b#r#a#n#e#s# #o#f# #t#h#e# #t#h#y#l#a#k#o#i#d#s# #c#a#p#t#u#r#e# #s#u#n#l#i#g#h#t# #e#n#e#r#g#y# #a#n#d# #c#o#n#v#e#r#t# #s#o#m#e# #o#f# #i#t# #i#n#t#o# #c#h#e#m#i#c#a#l# #e#n#e#r#g#y# #s#t#o#r#e#d# #i#n# #e#n#e#r#g#y## c#a#r#r#i#e#r# #m#o#l#e#c#u#l#e#s# #(#A#T#P# #a#n#d# #N#A#D#P#H#)#;# #o#x#y#g#e#n# #g#a#s# #i#s# #r#e#l#e#a#s#e#d# #a#s# #a# #b#y## p#r#o#d#u#c#t###############z###>######B#########"###R"6######## ###############A####C#a#l#i#b#r#i#R#######@###D##F #########@###D##F ###H##########@###B# #D##F ###H## ####### C## ###L######6###(########(########(########(########(####### ########################################## ############J###I#n# #l#i#g#h#t## i#n#d#e#p#e#n#d#e#n#t# #r#e#a#c#t#i#o#n#s#,# #e#n#z#y#m#e#s# #i#n# #t#h#e# #s#t#r#o#m#a# #u#s#e# #t#h#e# #c#h#e#m#i#c#a#l# #e#n#e#r#g#y# #o#f# #t#h#e# #c#a#r#r#i#e#r# #m#o#l#e#c#u#l#e#s# #t#o# #d#r#i#v#e# #t#h#e# #s#y#n#t#h#e#s#i#s# #o#f# #g#l#u#c#o#s#e# #o#r# #o#t#h#e#r# #o#r#g#a#n#i#c# #m#o#l#e#c#u#l#e#s#################d###e#####z###y## x## ###### ##$###$&##$R"6,"6##################### #z######### ####### ###########;###"6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#########"###"6######## #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## T##########6###( #######(########(i#######(########(##################################### ##########z### ################T#h#e# #l#i#g#h#t## d#e#p#e#n#d#e#n#t# #r#e#a#c#t#i#o#n#s# #c#a#p#t#u#r#e# #t#h#e# #e#n#e#r#g#y# #o#f# #s#u#n#l#i#g#h#t#,# #s#t#o#r#i#n#g# #i#t# #a#s# #c#h#e#m#i#c#a#l# #e#n#e#r#g#y# #i#n# #t#w#o# #d#i#f#f#e#r#e#n#t# #e#n#e#r#g#y## c#a#r#r#i#e#r# #m#o#l#e#c#u#l#e#s#:# ##################k###m#####z###y## x## ###### ##$###$&##$"6"6#######################z###>######B#####@#######"6 ######## #;###The familiar energy carrier ATP (adenosine triphosphate) ########`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## l###>######"###(! #######(########(###############################################v### ########7######## #z######### ####### ###########;###"6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #z######### ############# ####### ###########;###"6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################j###n###g###i#####z###y## x## ###### ##$###$&##$"6k"6#############################o###p#####z###y## x## ###### ##$###$&##$"6"6#######################z###>######B#########"###"6 ######## # ######z#######A####C#a#l#i#b#r#i#H#######@###D##F #########@###B# #D##F #########@###D##F ### ####### C## ###.######6###(########(########(########(+#######(######## ########################################## ########S#######T#h#e# #h#i#g#h## e#n#e#r#g#y# #e#l#e#c#t#r#o#n# #c#a#r#r#i#e#r# #N#A#D#P#H# #(#n#i#c#o#t#i#n#a#m#i#d#e# #a#d#e#n#i#n#e# #d#i#n#u#c#l#e#o#t#i#d#e# #p#h#o#s#p#h#a#t#e#)######### #z######### ####### ###########;###'#6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#########"#####6######## #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## ###v######6###(f#######(########(;#######(########(######## #######################################z### ############t###T#h#e# #c#h#e#m#i#c#a#l# #e#n#e#r#g#y# #s#t#o#r#e#d# #i#n# #t#h#e#s#e# #c#a#r#r#i#e#r# #m#o#l#e#c#u#l#e#s# #w#i#l#l# #t#h#e#n# #b#e# #u#s#e#d# #t#o# #p#o#w#e#r# #t#h#e# #s#y#n#t#h#e#s#i#s# #o#f# #h#i#g#h## e#n#e#r#g#y# #s#t#o#r#a#g#e# #m#o#l#e#c#u#l#e#s#,# #s#u#c#h# #a#s# #g#l#u#c#o#s#e#,# #d#u#r#i#n#g# #t#h#e# #l#i#g#h#t## i#n#d#e#p#e#n#d#e#n#t# #r#e#a#c#t#i#o#n#s# ##############r###t#####z###y## x## ###### ##$###$&##$##6##6##################### #z######### ####### ###########;####6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################v###x#####z###y## x## ###### ##$###$&##$#6N#6#######################z###>######B#########"####6 ######## ########z#######A####C#a#l#i#b#r#i#H#######@###D##F #########@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## #########J###(K#######(########(########(########(U#######(### #####(################################################## ###############T#h#e# #s#u#n# #e#m#i#t#s# #e#n#e#r#g#y# #i#n# #a# #b#r#o#a#d# #s#p#e#c#t#r#u#m# #o#f# #e#l#e#c#t#r#o#m#a#g#n#e#t#i#c# #r#a#d#i#a#t#i#o#n#;# #t#h#e# #e#l#e#c#t#r#o#m#a#g#n#e#t#i#c# #s#p#e#c#t#r#u#m# #r#a#n#g#e#s# #f#r#o#m# #s#h#o#r#t## w#a#v#e#l#e#n#g#t#h# #g#a#m#m#a# #r#a#y#s#,# #t#h#r#o#u#g#h# #u#l#t#r#a#v#i#o#l#e#t#,# #v#i#s#i#b#l#e#,# #a#n#d# #i#n#f#e#r#r#e#d# #l#i#g#h#t#,# #t#o# #v#e#r#y# #l#o#n#g## w#a#v#e#l#e#n#g#t#h# #r#a#d#i#o# #w#a#v#e#s######### #z######### ####### ###########;####$6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#########"###0$6######## #"#######~#######A####C#a#l#i#b#r#i#L#######@###D##F #########@###D##F ###H########@###B# #D##F ### ####### C## L#########J###(W#######(########(=#######(########(5####### (########('################################################# ###############L#i#g#h#t# #a#n#d# #o#t#h#e#r# #t#y#p#e#s# #o#f# #r#a#d#i#a#t#i#o#n# #a#r#e# #c#o#m#p#o#s#e#d# #o#f# #i#n#d#i#v#i#d#u#a#l# #p#a#c#k#e#t#s# #o#f# #e#n#e#r#g#y# #c#a#l#l#e#d# #p#h#o#t#o#n#s#;# #t#h#e# #e#n#e#r#g#y# #o#f# #a# #p#h#o#t#o#n# #c#o#r#r#e#s#p#o#n#d#s# #t#o# #i#t#s# #w#a#v#e#l#e#n#g#t#h#:# #s#h#o#r#t## w#a#v#e#l#e#n#g#t#h# #p#h#o#t#o#n#s# #a#r#e# #v#e#r#y# #e#n#e#r#g#e#t#i#c#,# #w#h#e#r#e#a#s# #l#o#n#g#e#r## w#a#v#e#l#e#n#g#t#h# #p#h#o#t#o#n#s# #h#a#v#e# #l#o#w#e#r# #e#n#e#r#g#i#e#s# ################z###{#####z###y## x## ###### ##$###$&##$0$6#6##################### #z######### ####### ###########;###h"6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #################### ###########################&###)###!###!### #########z###y## x## ###### ##$###$&##$ !66###################z###>######B#########"### 6######## #4#######| #######A####C#a#l#i#b#r#i#J#######@###D##F #########@###D##F ###########@###B# #D##F ### ####### C## ###(######^###(? #######(########(########(########(}#######(########(########(######## ("################################################# #############&###T#h#e# #c#h#e#m#i#c#a#l# #r#e#a#c#t#i#o#n#s# #o#f# #p#h#o#t#o#s#y#n#t#h#e#s#i#s# #t#h#a#t# #d#e#p#e#n#d# #o#f# #l#i#g#h#t# #(#l#i#g#h#t## d#e#p#e#n#d#e#n#t# #r#e#a#c#t#i#o#n#s#)# #o#c#c#u#r# #w#i#t#h#i#n# #t#h#e# #m#e#m#b#r#a#n#e#s# #o#f# #t#h#e# #t#h#y#l#a#k#o#i#d#s#,# #w#h#i#l#e# #t#h#e# #p#h#o#t#o#s#y#n#t#h#e#t#i#c# #r#e#a#c#t#i#o#n#s# #t#h#a#t# #c#a#n# #c#o#n#t#i#n#u#e# #f#o#r# #a# #t#i#m#e# #i#n# #d#a#r#k#n#e#s#s# #(#l#i#g#h#t## i#n#d#e#p#e#n#d#e#n#t# #r#e#a#c#t#i#o#n#s#)# #o#c#c#u#r# #i#n# #t#h#e# #s#u#r#r#o#u#n#d#i#n#g# #s#t#r#o#m#a#####################M###N#####z###y## x## ###### ##$###$&##$ 6 6##################### #z######### ####### ###########;###$6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #####################}###~#####z###y## x## ###### ##$###$&##$$6#$6##################### #z######### ####### ###########;###c'6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$c'6&6################## ########u###y###|###################%###'#####z###y## x## ###### ##$###$&##$c'66#######################z###>######B#####@#######z %6######## ####One of three events occurs when light strikes an object, the light is either absorbed (captured), reflected (bounced back), or transmitted (passed through)# ######`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## ### ######J###(M#######(########(#######( #######(########(########(############################################ ###v############|###############z###>######B#####@#######%6######## #W###Light that is reflected or transmitted reaches our eyes and gives an object its color #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## h###Z################################################`### ########P########## #z######### ####### ###########;###%6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###################################z###y## x## ###### ##$###$&##$%6$6#####################################z###y## x## ###### ##$###$&##$%6X%6##################### #z######### ####### ###########;###/%6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ###############z###>######B#####@########'6######## ####Carotenoids are accessory pigments found in all chloroplasts; they absorb blue and green light and thus appear mostly yellow, orange, or red, since they reflect these wavelengths to our eyes ########d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#########@###D##F ###H######@###D##F ### ####### C## #############(########(#################################### ##########z### ################ #z######### ####### ###########;###X%6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$W%6/%6#######################z###>######B#####@#######S %6######## #e###Light that is absorbed can heat up the object or drive biological processes, such as photosynthesis #######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## v###h################################################`### ########U##############z###>######B#########"###)6######## #######d#######A####C#a#l#i#b#r#i#2#######@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## D##########6###(########(########(}#######(########(####### #######################################z### ########|########W#h#e#n# #t#h#e# #r#e#a#c#t#i#o#n## c#e#n#t#e#r# #c#h#l#o#r#o#p#h#y#l#l# #m#o#l#e#c#u#l#e#s# #r#e#c#e#i#v#e# #e#n#e#r#g#y# #f#r#o#m# #t#h#e# #s#u#r#r#o#u#n#d#i#n#g# #p#i#g#m#e#n#t# #m#o#l#e#c#u#l#e#s#,# #a#n# #e#l#e#c#t#r#o#n# #f#r#o#m# #e#a#c#h# #o#f# #t#h#e# #t#w#o# #r#e#a#c#t#i#o#n## c#e#n#t#e#r# #c#h#l#o#r#o#p#h#y#l#l#s# #a#b#s#o#r#b#s# #t#h#e# #e#n#e#r#g#y#;# #t#h#e#s#e# #"#e#n#e#r#g#i#z#e#d# #e#l#e#c#t#r#o#n#s#"# #l#e#a#v#e# #t#h#e# #c#h#l#o#r#o#p#h#y#l#l# #m#o#l#e#c#u#l#e#s# #a#n#d# #j#u#m#p# #o#v#e#r# #t#o# #t#h#e# #e#l#e#c#t#r#o#n# #t#r#a#n#s#p#o#r#t# #c#h#a#i#n#,# #w#h#e#r#e# #t#h#e#y# #a#r#e# #p#a#s#s#e#d# #a#l#o#n#g# #f#r#o#m# #o#n#e# #c#a#r#r#i#e#r# #m#o#l#e#c#u#l#e# #t#o# #t#h#e# #n#e#x#t#,# #l#o#s#i#n#g# #e#n#e#r#g#y# #a#s# #t#h#e#y# #g#o########### #z######### ####### ###########;####&6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$#&6 %6#######################z###>######B#########"####&6######## ########~#######A####C#a#l#i#b#r#i#L#######@###D##F #########@###D##F ###H########@###B# #D##F ### ####### C## ##########6###(#######(########(########(########(####### ########################################## ########?#######C#h#l#o#r#o#p#l#a#s#t#s# #c#o#n#t#a#i#n# #v#a#r#i#o#u#s# #p#i#g#m#e#n#t# #m#o#l#e#c#u#l#e#s# #(#s#o# #c#a#l#l#e#d# #b#e#c#a#u#s#e# #t#h#e#y# #r#e#f#l#e#c#t# #s#p#e#c#i#f#i#c# #c#o#l#o#r#s# #t#o# #o#u#r# #e#y#e#s#)# #t#h#a#t# #a#b#s#o#r#b# #d#i#f#f#e#r#e#n#t# #w#a#v#e#l#e#n#g#t#h#s# #o#f# #l#i#g#h#t#;# #c#h#l#o#r#o#p#h#y#l#l#,# #t#h#e# #k#e#y# #l#i#g#h#t## c#a#p#t#u#r#i#n#g# #p#i#g#m#e#n#t# #m#o#l#e#c#u#l#e# #i#n# #c#h#l#o#r#o#p#l#a#s#t#s#,# #s#t#r#o#n#g#l#y# #a#b#s#o#r#b#s# #v#i#o#l#e#t#,# #b#l#u#e#,# #a#n#d# #r#e#d# #l#i#g#h#t# #b#u#t# #r#e#f#l#e#c#t#s# #g#r#e#e#n#,# #t#h#u#s# #g#i#v#i#n#g# #l#e#a#v#e#s# #t#h#e#i#r# #g#r#e#e#n# #c#o#l#o#r############# #z######### ####### ###########;###c*6########.######C#a#l#i#b#r#i######## ############# ###################z###y## x## ###### ##$###$&##$\*66###################z###>######B#####@#######X*6#### #### ####For historical reasons, the photosystems are numbered "backward;" the process of capturing light energy is most easily understood by starting with photosystem II and following the events initiated by the capture of two photons of light#######J#######A####C#a#l#i#b#r#i#########@###D##F ### ####### C## ###################################################`### ######################z###>######B#####@#######)6######## ####At certain points along the electron transport chain, the energy released from the electrons is captured and used to synthesize ATP from ADP plus phosphate or NADPH from NADP+ plus H+ #######`#######A####C#a#l#i#b#r#i#.#######@###D##F #########@###D##F ### ####### C## ####>######6###(#######(########(########(########(######## #######################################v################################ #z###y## x## ###### ##$###$&##$)6)6##################### #z######### ####### ###########;###&6########.######C#a#l#i#b#r#i######## #############################z###y## x## ###### ##$###$&##$&6&6#######################z###>######B#########"###&6 ######## #7#######z#######A####C#a#l#i#b#r#i#H#######@###D##F #########@###D##F #########@###B# #D##F ### ####### C## <#########^###(2#######(########(H#######( #######(#######(########(########( #######( ############################################################ #########C#h#l#o#r#o#p#l#a#s#t#s# #a#l#s#o# #c#o#n#t#a#i#n# #o#t#h#e#r# #m#o#l#e#c#u#l#e#s#,# #c#a#l#l#e#d# #a#c#c#e#s#s#o#r#y# #p#i#g#m#e#n#t#s#,# #t#h#a#t# #a#b#s#o#r#b# #a#d#d#i#t#i#o#n#a#l# #w#a#v#e#l#e#n#g#t#h#s# #o#f# #l#i#g#h#t# #e#n#e#r#g#y# #a#n#d# #t#r#a#n#s#f#e#r# #i#t# #t#o# #c#h#l#o#r#o#p#h#y#l#l# #a#;# #s#o#m#e# #a#c#c#e#s#s#o#r#y# #p#i#g#m#e#n#t#s# #a#r#e# #a#c#t#u#a#l#l#y# #s#l#i#g#h#t#l#y# #d#i#f#f#e#r#e#n#t# #f#o#r#m#s# #o#f# #a# #g#r#e#e#n# #c#h#l#o#r#o#p#h#y#l#l#.# #I#n# #l#a#n#d# #p#l#a#n#t#s#,# #c#h#l#o#r#o#p#h#y#l#l# #a# #i#s# #t#h#e# #m#a#i#n# #l#i#g#h#t## c#a#p#t#u#r#i#n#g# #p#i#g#m#e#n#t#,# #w#h#i#l#e# #c#h#l#o#r#o#p#h#y#l#l# #b# #s#e#r#v#e#s# #a#s# #a#n# #a#c#c#e#s#s#o#r#y# #p#i#g#m#e#n#t#####zV########-H#:5########H#05 #######-H#$5 ########-H##5 #######-H#4<########-H#4:########-H#4 #######-H#4 ########-H##4{########-H# #######-H#3 4 ########-H#w3########-H#N3)########-H#D3 #######-H#83 ########-H#2:########-H#2 ########-H#2 #######-H#2#########-H#2 ########-H#2'########-H#n2<########-H#`2#$#######-H#V2 #######-H#J2 ########-H#@2 |#######-H#42 ########-H#*2 L#######-H#1sM########-H#1#########-H#1 i########-H#1 y#######-H#(1jz########-H##1 ~########-H#0dv########-H#0 u#######-H#0 {########-H#0 q#######-H#D0Tr########-H#80 x########-H#/>o########-H#/ n#######-H#/#f#######-H#/ t########-H#/ p########-H#/*k########-H#/ j#######-H#Q/Hg########-H#E/ m########-H#;/ c#######-H#.Sd########-H#r.vW########-H#g.#Z#######-H#]. ]#######-H#Q. e########-H#E. b########-H#;. 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