Photosynthese ist der Prozess, bei dem bestimmte Organismen, einschließlich Pflanzen, Zucker aus dem Kohlendioxid in der Luft und dem Sauerstoffatom des Wassers erzeugen. Die Energie, die diesen Prozess antreibt, kommt vom Licht. Es gibt zwei Phasen der Photosynthese, die Lichtreaktionen und die lichtunabhängigen Reaktionen, auch Calvin-Zyklus genannt.
Lichtreaktionen
Die erste Stufe der Photosynthese wird als „Lichtreaktion“ bezeichnet, bei der Energie aus Licht in chemische Energie in Form von Bindungen der kurzzeitigen energiespeichernden Moleküle ATP und NADPH umgewandelt wird. Diese Moleküle liefern die Energie, um die durch Photosynthese in den lichtunabhängigen Reaktionen produzierten Zucker herzustellen
Elektronentransportkette
Die Energie, die in einem einzelnen Photon, einem einzelnen Lichtteilchen, vorhanden ist, ist zu viel, als dass eine Pflanze auf einmal verbrauchen könnte. Wenn bestimmte Chlorophyllmoleküle ein Photon absorbieren, regt es stattdessen ein Elektronenpaar an, das dann durch eine Reihe von Molekülen geleitet, aus denen die Kette besteht, was indirekt zur Produktion von ATP und führt NADPH.
PQ
PQ, kurz für Plastochinon, ist ein Molekül in der Elektronentransportkette. Es ist das zweite Molekül in der Kette, das das Elektronenpaar von Phäophytin aufnimmt und an das Cytochrom b. weitergibt6f komplex.
PC
PC, kurz für Plastocyanin, ist eine kupferhaltige Verbindung in der Elektronentransportkette, die das Elektronenpaar des Cytochroms b. aufnimmt6f komplex. Die Abhängigkeit von Plastocyanin von Kupfer ist ein Grund dafür, dass Kupfer ein lebenswichtiger Nährstoff für Pflanzen ist.
FD
FD, kurz für Ferredoxin, ist ein Protein, das nicht an der Elektronentransportkette beteiligt ist, aber dennoch an den Lichtreaktionen beteiligt ist. Dieses Enzym bewegt Elektronen, die durch ein anderes Chlorophyllmolekül als die Elektronen angeregt werden, von der Elektronentransportkette zu dem Enzym, das diese vom Licht abgeleitete Energie in NADPH speichert.