fotofosforylering

Fotofosforylering är processen där ljusenergi omvandlas till kemisk energi i form av ATP genom ATP-syntas, driven av en protongradient som bildas i den fotosyntetiska elektrontransportkedjan i tylakoidmembranet. Denna energikonvertering är en grunddel av ljusreaktionerna i fotosyntesen och är nära kopplad till bildandet av NADPH.

I icke-cyklisk (linjär) fotofosforylering flyttar elektronerna genom fotosystem II och fotosystem I via plastoquinon, cytochrome b6f-komplex och plastocyanin. Denna transport driver protonpumpning över tylakoidmembranet och skapar en protongradient som används av ATP-syntasen för att producera ATP. Vatten oxidations vid fotosystem II frigör syre och levererar elektroner som ersätter de som förloras. Elektronerna reducerar NADP+ till NADPH via ferredoxin-NADP+-reduktas. Denna väg producerar både ATP och NADPH samt syrgas.

I cyklisk fotofosforylering återanvänds elektronerna från fotosystem I till elektrontransportkedjan, vanligtvis via cytochrome b6f-komplexet. Detta ökar protongradienten och bildar ATP utan NADPH eller syrgasproduktion. Den cykliska vägen används för att justera ATP/NADPH-förhållandet när växten behöver mer ATP än NADPH.

Cyklisk fotofosforylering förekommer särskilt hos fotosyntetiska bakterier och i växter under villkor där hög ATP-behov råder, och bidrar till att balansera energikvoten i fotosyntesen utan att producera NADPH eller syre. Fotofosforylering är därmed central för energiresursförsörjningen i ljusreaktionerna och Calvin-cykelns koldioxidfixering.