1. Ljusabsorption: Klorofyll och andra pigmentmolekyler i tylakoidmembranen absorberar ljusenergi från solen.
2. Excitering av elektroner: Den absorberade ljusenergin exciterar elektroner från klorofyllmolekylerna, vilket skapar högenergiexciterade elektroner.
3. Elektrontransport: De exciterade elektronerna leds längs en elektrontransportkedja, bestående av olika elektronbärare och komplex, inklusive fotosystem I och II.
4. Protonpumpning: När elektronerna rör sig genom elektrontransportkedjan pumpas protoner (H+) från stroma in i tylakoidlumen. Detta skapar en protongradient, med en högre koncentration av protoner i lumen jämfört med stroma.
5. ATP-syntasaktivering: Protongradienten som genereras över tylakoidmembranet aktiverar ett enzym som kallas ATP-syntas eller CF1-CF0 ATP-syntas.
6. ATP-syntes: ATP-syntas är ett transmembranproteinkomplex som består av två huvudkomponenter:CF1 och CF0. CF1 är beläget i stroma, medan CF0 är inbäddat i tylakoidmembranet.
- Protongradienten får protoner att strömma ner i sin koncentrationsgradient genom CF0, vilket roterar en central stjälk i enzymet.
- Denna rotation inducerar konformationsförändringar i CF1, vilket leder till syntesen av ATP från ADP och oorganiskt fosfat (Pi).
ATP-molekylerna som produceras under ljusreaktionerna används sedan i Calvin-cykeln, även känd som mörkreaktionerna, för att fixera koldioxid och syntetisera sockerarter och andra organiska föreningar.
Sammantaget är fotofosforylering en nyckelprocess i ljusreaktionerna av fotosyntes som använder ljusenergi för att generera en protongradient och driva syntesen av ATP. Denna ATP är väsentlig för de efterföljande stegen i fotosyntesen och ger den energi som krävs för att omvandla koldioxid till organiska molekyler.
