Когда при фотосинтезе выделяется кислород? На какой стадии? На каком этапе?

Кислород появляется на световой фазе фотосинтеза — в реакциях, связанных с фотосистемой II. Конкретно он образуется при фотолизе воды в кислородвыделяющем комплексе (ОЕК) на стороне люмена тилакоидов.

Что происходит по шагам:

1. Кванты света возбуждают пигменты фотосистемы II и окисляют реакционный центр P680 до P680⁺.

2. Чтобы «закрыть» эту дырку, фотосистема II забирает электроны из воды. Это делает ОЕК — Mn₄CaO₅-кластер, который накопляет четыре окислительных эквивалента (так называемые S-состояния по циклу Кока).

3. Когда накоплено достаточно «силы окисления», ОЕК расщепляет две молекулы H₂O:
    2 H₂O → O₂ + 4 H⁺ + 4 e⁻
   — электрóны уходят на восстановление P680⁺ и дальше по электрон-транспортной цепи,
   — протоны остаются в люмене и создают протонный градиент для синтеза АТФ,
   — O₂ как побочный продукт диффундирует из хлоропласта.

Важно:

• Это происходит только при освещении (светозависимые реакции); в тёмновой фазе (цикл Кальвина) кислород не образуется.

• Место действия — тилакоидные мембраны хлоропластов, на стороне люмена у фотосистемы II.

• У аноксигенных фотосинтетиков (некоторые бактерии) кислород вообще не выделяется, потому что вода не является донором электронов.