1. Reazioni dipendenti dalla luce:
* Photosystem II: L'energia luminosa viene catturata dalla clorofilla, facendo eccitare gli elettroni e saltare a un livello di energia più elevato. Questi elettroni eccitati vengono quindi passati lungo una catena di trasporto di elettroni. Questo processo è un'ossidazione , mentre la molecola di clorofilla perde elettroni.
* Catena di trasporto di elettroni: Gli elettroni viaggiano attraverso una serie di complessi proteici, perdendo energia lungo la strada. Questa energia viene utilizzata per pompare i protoni (H+) attraverso la membrana tilacoide, creando un gradiente di protoni.
* Photosystem I: Gli elettroni della catena di trasporto di elettroni vengono passati al fotosistema I, dove vengono rienergizzati dalla luce. Questi elettroni energizzati vengono quindi utilizzati per ridurre la NADP+ a NADPH. Questa è una riduzione , man mano che NADP+ guadagna elettroni.
* Spalazione d'acqua: Per sostituire gli elettroni persi dal fotosistema II, le molecole d'acqua sono divise. Questo processo rilascia ossigeno come sottoprodotto, insieme a protoni (H+). Questo è anche un'ossidazione , mentre l'acqua perde elettroni.
2. Reazioni indipendenti dalla luce (Calvin Cycle):
* Fissazione del carbonio: L'anidride carbonica (CO2) dall'atmosfera è incorporata in una molecola organica (RUBP) usando l'enzima Rubisco.
* Riduzione: Le molecole di nuova formazione sono ridotte usando NADPH, che funge da donatore di elettroni. Questa è un'altra riduzione reazione.
* Rigenerazione: Le molecole vengono quindi riorganizzate e utilizzate per rigenerare RUBP, permettendo al ciclo di continuare.
Nel complesso:
* La fotosintesi è un processo di ossidazione di riduzione (redox) . L'energia luminosa viene utilizzata per guidare gli elettroni dalle molecole d'acqua (ossidate) a NADP+ (ridotto).
* La potenza riducente della NADPH viene quindi utilizzata nel ciclo di Calvin per ridurre l'anidride carbonica negli zuccheri, immagazzinando energia in legami chimici.
In sintesi, le reazioni redox sono la spina dorsale della fotosintesi, che consente la conversione dell'energia della luce in energia chimica sotto forma di zuccheri.
