valofosforylaatio

Valofosforylaatio on biokemiallinen prosessi, jossa valoenergiaa käytetään ATP-molekyylien muodostamiseen. Tämä tapahtuu pääasiassa fotosynteesin aikana kasveissa, levissä ja syanobakteereissa. Prosessi on elintärkeä elämälle maapallolla, sillä se tuottaa suurimman osan planeetan hapesta ja on perusta useimmille ravintoketjuille.

Valofosforylaatiossa valoenergia absorboituu pigmenttimolekyyleihin, kuten klorofylliin, fotosynteettisissä komplekseissa. Tämä energia virittää elektronit korkeammalle energiatasolle. Virittyneet elektronit kulkevat sitten elektroninsiirtoketjun läpi, joka on sarja proteiinikomplekseja fotosynteettisessä kalvossa. Elektronien liikkuessa vapautuu energiaa, jota käytetään protonien (H+) pumppaamiseen kalvon toiselle puolelle. Tämä luo protonigradientin, eli pitoisuuseron kalvon yli.

Protonit virtaavat takaisin kalvon läpi ATP-syntaasi-entsyymin kautta. Tämä entsyymi käyttää protonien virtaamisen energiaa ADP:n ja epäorgaanisen fosfaatin yhdistämiseen ATP:ksi. Tätä prosessia kutsutaan kemiosmoosiksi. Valofosforylaatio voi olla kahta tyyppiä: syklinen ja epäsyklinen. Epäsyklisessä valofosforylaatiossa vesi hajotetaan, mikä vapauttaa happea ja tuottaa pelkistysvoimaa NADPH:n muodossa. Syklinen valofosforylaatio tuottaa vain ATP:tä eikä vettä hajoa.