1. Assorbimento della luce ed eccitazione:
* Molecole di pigmento: Il complesso di fotosistemi di raccolta leggera contiene vari pigmenti come la clorofilla A, la clorofilla B e i carotenoidi. Ogni pigmento assorbe la luce a lunghezze d'onda specifiche. Quando una molecola di pigmento assorbe un fotone, un elettrone all'interno della molecola viene eccitato a un livello di energia più elevato.
* Trasferimento di energia: Questo stato eccitato è instabile. L'elettrone eccitato torna rapidamente allo stato fondamentale, rilasciando l'energia assorbita. Questa energia non viene rilasciata come luce (fluorescenza), ma piuttosto viene trasferita in una molecola di pigmento nelle vicinanze. Questo trasferimento è chiamato Resonance Energy Transfer .
2. Clorofilla speciale (p680 o p700):
* imbuto di energia: Il trasferimento di energia continua, saltando da una molecola di pigmento all'altra fino a raggiungere una speciale molecola di clorofilla (p680 nel fotosistema II o p700 nel fotosistema I). Queste clorofille sono posizionate strategicamente all'interno del complesso. Hanno una struttura leggermente diversa rispetto ad altre clorofille, rendendoli i migliori candidati per ricevere e trattenere l'energia.
* Eccitazione elettronica: L'energia assorbita dalla speciale clorofilla eccita un elettrone a un livello di energia molto elevato. Questo elettrone è ora instabile e pronto per essere trasferito all'accettore di elettroni primario.
3. Accettore di elettroni primari:
* Cattura elettronica: L'accettore di elettroni primario è una molecola situata vicino alla clorofilla speciale. Ha una forte affinità per gli elettroni. Ciò significa che accetta prontamente l'elettrone eccitato dalla clorofilla speciale.
* Catena di trasporto di elettroni: Il trasferimento dell'elettrone all'elettrone accettore primario inizia la catena di trasporto di elettroni. Questa catena prevede una serie di molecole che trasmettono l'elettrone, rilasciando gradualmente la sua energia per guidare la produzione di ATP e NADPH.
Punti chiave:
* Efficienza: Il trasferimento di energia dal pigmento al pigmento e alla fine alla speciale clorofilla è molto efficiente. Questo processo riduce al minimo la perdita di energia come calore.
* Flusso direzionale: L'organizzazione del complesso di raccolta della luce, con la speciale clorofilla al centro, garantisce che l'energia fluisca in una direzione specifica, portando all'eccitazione degli elettroni nella clorofilla speciale.
* Conversione di energia: L'energia assorbita dalla luce viene infine convertita in energia chimica immagazzinata nei legami di ATP e NADPH, che alimentano il ciclo di Calvin per la produzione di carboidrati.
In sostanza, il processo di trasferimento di energia nella reazione della luce è una serie di eventi attentamente orchestrati che alla fine sfrutta l'energia della luce per alimentare i processi cruciali della fotosintesi.
