1。光吸収: チラコイド膜のクロロフィルおよびその他の色素分子は、太陽から光エネルギーを吸収します。
2。電子の励起: クロロフィル分子から吸収された光エネルギー励起電子が電子を励起し、高エネルギーの励起電子を生成します。
3。電子輸送: 励起された電子は、光化学系IおよびIIを含むさまざまな電子キャリアと複合体で構成される電子輸送チェーンに沿って渡されます。
4。陽子ポンピング: 電子が電子輸送鎖を通って移動すると、陽子(H+)が間質からチラコイドルーメンに汲み上げられます。これにより、間質と比較してルーメン内のプロトンの濃度が高く、プロトン勾配が生成されます。
5。 ATPシンターゼ活性化: チラコイド膜全体で生成されたプロトン勾配は、ATPシンターゼまたはCF1-CF0 ATPシンターゼと呼ばれる酵素を活性化します。
6。 ATP合成: ATPシンターゼは、CF1とCF0の2つの主要成分で構成される膜貫通タンパク質複合体です。 CF1は間質にあり、CF0はチラコイド膜に埋め込まれています。
- プロトン勾配により、プロトンはCF0を介して濃度勾配を流し、酵素内の中央の茎を回転させます。
- この回転は、CF1の立体構造の変化を誘発し、ADPおよび無機リン酸(PI)からのATPの合成につながります。
光反応中に生成されたATP分子は、二酸化炭素を固定し、糖や他の有機化合物を合成するために、暗い反応とも呼ばれるカルバンサイクルで使用されます。
全体として、光リン酸化は、光エネルギーを利用してプロトン勾配を生成し、ATPの合成を促進する光合成の光反応の重要なプロセスです。このATPは、光合成の後続のステップに不可欠であり、二酸化炭素を有機分子に変換するために必要なエネルギーを提供します。