Fotofosforylaatio

Fotofosforylaatio on fotosynteesissä tapahtuva prosessi, jossa valoenergia muutetaan kemialliseksi energiaksi ATP:n muodossa. Tämä reaktio tapahtuu viherhiukkasten tylakoidikalvoilla, ja sitä esiintyy kasveissa,levissä sekä sinisissä bakteereissa. Fotofosforylaatio on osa valon avulla tuotettavaa energiasisältöä, joka yhdessä NADPH:n kanssa tarjoaa energian ja vähentäviä equivalentteja hiilen sitomiseen Calvinin kiertossa.

Fotofosforylaatio jaetaan pääasiassa kahteen tyyppiin: ei-syklinen (ei-syklinen) ja syklisten (sykline) fotofosforylaation. Ei-syklinen reaktio käyttää sekä PSII:tä että PSI:tä ja siirtää elektronit vesimolekyylin fotolyysisistä lähteistä polulla NADP+:iin. Vesilähde (H2O) hapettuu, jolloin O2 vapautuu, ja elektronit kulkeutuvat plastokvinoon, sitten cytochrome b6f -kompleksiin, plastokyanin kautta PSI:iin ja lopulta ferredoksiin ja NADP+ reduktaasiin, joka muodostaa NADPH:ta. Samalla protonit siirtyvät lumenin puolelle, luoden protonimotivaation, jolla CF0CF1-ATP-syntaasi subsidoi ADP:n ja Pi:n ATP:ksi. Tämä kierto tuottaa sekä NADPH:tä että ATP:tä; Calvinin kiertoon ne tarjoavat energian ja pelkistyksen.

Syklinen fotofosforylaatio puolestaan käyttää vain PSI:tä, ja elektronit kiertävät takaisin plastokvinoon. Siinä ei synty NADPH:ta eikä vapaata happea, mutta protonigradientti kasvaa ja ATP:n tuotanto lisääntyy. Tämä reagoi energiantarpeen tasapainottamiseen.

Fotofosforylaatio on keskeinen osa fotosynteesiä, sillä sen tuotama ATP ja NADPH toimivat Calvinin kierron energiana ja pelkistyinä hiilen sitomisessa.