Fotosintēze ir process, kurā daži organismi, ieskaitot augus, no gaisā esošā oglekļa dioksīda un ūdens skābekļa atoma rada cukurus. Enerģija, kas virza šo procesu, nāk no gaismas. Ir divas fotosintēzes fāzes, gaismas reakcijas un no gaismas neatkarīgas reakcijas, sauktas arī par Kalvina ciklu.
Gaismas reakcijas
Pirmo fotosintēzes posmu sauc par “gaismas reakcijām”, kur gaismas enerģija tiek pārveidota par ķīmisko enerģiju īslaicīgu enerģiju uzglabājošu molekulu, ATP un NADPH, saišu veidā. Šīs molekulas nodrošina enerģiju, lai no gaismas neatkarīgās reakcijās iegūtu fotosintēzes procesā radītos cukurus
Elektronu transporta ķēde
Enerģija, kas atrodas vienā fotonā, kas ir viena gaismas daļiņa, ir pārāk liela, lai augs to varētu izmantot uzreiz. Tā vietā, kad noteiktas hlorofila molekulas absorbē fotonu, tas uzbudina elektronu pāri, kas pēc tam ir iziet cauri virknei molekulu, kas veido ķēdi, kas netieši noved pie ATP un NADPH.
PQ
PQ, saīsināti no plastikinona, ir molekula elektronu transporta ķēdē. Tā ir otrā ķēdes molekula, kas saņem elektronu pāri no feofitīna un nodod to citohromam b
Dators
PC, saīsināti no plastocianīna, ir vara saturošs savienojums elektronu transporta ķēdē, kas pieņem elektronu pāri no citohroma b6f komplekss. Plastocianīna atkarība no vara ir viens iemesls, kāpēc varš ir vitāli svarīga augu barības viela.
FD
FD, saīsināti no ferredoksīna, ir proteīns, kas nav iesaistīts elektronu transporta ķēdē, bet joprojām ir iesaistīts gaismas reakcijās. Šis ferments pārvieto elektronus, kurus uzbudina cita hlorofila molekula, nekā elektroni, no elektronu transporta ķēdes uz fermentu, kas uzglabā šo gaismas iegūto enerģiju NADPH.