1。チラコイド膜：
- 葉緑体には、グラナに積み重ねられたチラコイドと呼ばれる相互接続された平らな嚢のシステムが含まれています。
- チラコイド膜はプロトン（H+）に対して非常に不浸透性があり、チラコイドの内腔内にそれらを閉じ込める障壁として機能します。
2。電子輸送チェーン：
- チラコイド膜に埋め込まれているのは、光化学系（PSIおよびPSII）と電子キャリアです。
- 光が葉緑体に衝突すると、光化学系の顔料がエネルギーを吸収し、電子を励起します。
- これらの励起電子は電子輸送チェーンに沿って通過し、各ステップでエネルギーを放出します。
- このエネルギーは、間質（チラコイド以外の空間）からチラコイドルーメンに陽子をポンピングするために使用されます。
3。陽子勾配形成：
- 電子が電子輸送鎖を下に移動すると、陽子は積極的にチラコイド腔に汲み上げられます。
- これにより、濃度勾配が生成され、内部内部の高濃度のプロトンがあり、間質に低濃度があります。
- プロトン勾配は、水を抑えるダムと同様に、保存されたポテンシャルエネルギーを表します。
4。 ATPシンターゼ：
-Thylakiod膜に埋め込まれたタンパク質複合体であるATPシンターゼは、「プロトンタービン」として機能します。
- プロトンは、ATP合成酵素を介して濃度勾配をルーメンから間質に流れます。
- プロトンのこの動きは、ATPシンターゼの回転を駆動し、エネルギーを使用してADPをATPにリン酸化します。
要約すると、葉緑体の構造により、プロトン勾配の形成が可能になります：
* 陽子に対するチラコイド膜の非透明性： これにより、陽子が蓄積するためのコンパートメントが作成されます。
* 電子輸送チェーンのポンプ作用： 鎖を通って移動する電子は、プロトンをチラコイド管腔に汲み上げるためのエネルギーを提供します。
* プロトンの動きを活用するATPシンターゼの能力： このタンパク質複合体は、プロトン勾配を利用してATPを生成します。
このプロトン勾配は、光合成のエネルギー要求プロセスに不可欠であり、葉緑体がATPに保存された化学エネルギーに光エネルギーを効率的に変換できるようにします。
