1. Assorbimento della luce: La clorofilla e altre molecole di pigmento nelle membrane dei tilacoidi assorbono l'energia luminosa dal sole.
2. Eccitazione degli elettroni: L'energia luminosa assorbita eccita gli elettroni delle molecole di clorofilla, creando elettroni eccitati ad alta energia.
3. Trasporto degli elettroni: Gli elettroni eccitati vengono fatti passare lungo una catena di trasporto degli elettroni, costituita da vari trasportatori e complessi di elettroni, inclusi i fotosistemi I e II.
4. Pompaggio di protoni: Mentre gli elettroni si muovono attraverso la catena di trasporto degli elettroni, i protoni (H+) vengono pompati dallo stroma al lume del tilacoide. Ciò crea un gradiente protonico, con una maggiore concentrazione di protoni nel lume rispetto allo stroma.
5. Attivazione dell'ATP sintasi: Il gradiente protonico generato attraverso la membrana tilacoide attiva un enzima chiamato ATP sintasi o CF1-CF0 ATP sintasi.
6. Sintesi dell'ATP: L'ATP sintasi è un complesso proteico transmembrana costituito da due componenti principali:CF1 e CF0. CF1 si trova nello stroma, mentre CF0 è incorporato nella membrana tilacoide.
- Il gradiente protonico fa sì che i protoni fluiscano lungo il loro gradiente di concentrazione attraverso CF0, ruotando un gambo centrale all'interno dell'enzima.
- Questa rotazione induce cambiamenti conformazionali in CF1, portando alla sintesi di ATP da ADP e fosfato inorganico (Pi).
Le molecole di ATP prodotte durante le reazioni alla luce vengono poi utilizzate nel ciclo di Calvin, noto anche come reazioni al buio, per fissare l'anidride carbonica e sintetizzare zuccheri e altri composti organici.
Nel complesso, la fotofosforilazione è un processo chiave nelle reazioni luminose della fotosintesi che utilizza l'energia luminosa per generare un gradiente protonico e guidare la sintesi di ATP. Questo ATP è essenziale per le fasi successive della fotosintesi e fornisce l'energia necessaria per convertire l'anidride carbonica in molecole organiche.
