fotofosforilasi

Fotofosforilasi adalah proses konversi energi cahaya menjadi energi kimia melalui pembentukan ATP di membran tilakoid kloroplas. Proses ini berlangsung dalam fotosintesis pada tumbuhan, alga, dan bakteri fotosintetik yang memiliki sistem tilakoid, dan dapat terjadi dalam jalur non-siklik maupun siklik.

Mekanismenya melibatkan dua fotosistem (PSII dan PSI) dan rantai transport elektron. Cahaya menggerakkan elektron pada fotosistem sehingga elektron dipindahkan melalui pembawa elektron seperti plastoquinon, sitokrom b6f, dan plastosianin menuju PSI. Perpindahan elektron memompa proton dari stroma ke lumen tilakoid, membangun gradien proton yang memampukan ATP sintetase untuk mensintesis ATP dari ADP dan Pi.

Fotofosforilasi non-siklik menghasilkan ATP dan NADPH. Elektron akhirnya ditransfer ke NADP+, membentuk NADPH melalui ferredoksin dan NADP+-reduktase, sementara air dioksidasi di PSII oleh kompleks oksigen-evolving (OEC), melepaskan O2. Gradien proton yang dihasilkan menyediakan energi untuk ATP synthase. Secara umum rasio ATP: NADPH sekitar 1,5:1.

Fotofosforilasi siklik menghasilkan ATP saja. Elektron kembali dari ferredoksin ke plastoquinon melalui jalur cyclic electron flow, memompa proton melalui sitokrom b6f tanpa kehilangan elektron ke NADP+. Karena NADPH tidak terbentuk, proses ini menambah kebutuhan ATP untuk menjaga keseimbangan energi dalam sel.

Peran utama fotofosforilasi adalah menyediakan ATP dan NADPH yang diperlukan untuk reaksi gelap (siklus Calvin) dalam fotosintesis. Perbedaannya dengan fosforilasi oksidatif pada mitokondria terletak pada sumber energi (cahaya vs. oksidasi bahan bakar), lokasi (tilakoid kloroplas), dan produk elektron (NADPH dan O2 dalam non-siklik; hanya ATP dalam siklik).