Die Lichtreaktion der Photosynthese
Die Lichtreaktion der Photosynthese ist ein komplexer Prozess, bei dem Lichtenergie in chemische Energie umgewandelt wird. Dieser Vorgang findet in den Thylakoidmembranen der Chloroplasten statt und umfasst mehrere wichtige Schritte.
Zunächst erfolgt die Fotolyse des Wassers, ein grundlegender Prozess für die Photosynthese.
Definition: Die Fotolyse des Wassers ist die lichtabhängige Spaltung von Wassermolekülen in Sauerstoff, Protonen und Elektronen.
Diese Reaktion wird durch das Enzym des Photosystems II katalysiert.
Vocabulary: Photosystem II ist ein Proteinkomplex in der Thylakoidmembran, der die Lichtenergie nutzt, um die Wasserspaltung zu initiieren.
Die freigesetzten Elektronen werden dann über eine Elektronentransportkette weitergeleitet. Dieser Prozess wird als nicht-zyklischer Elektronentransport bezeichnet und involviert verschiedene Redoxsysteme.
Example: Ein Beispiel für ein solches Redoxsystem ist der Cytochrom-bf-Komplex, der als Elektronenüberträger fungiert.
Die Elektronen erreichen schließlich das Photosystem I, wo sie durch Lichtenergie erneut angeregt werden.
Highlight: Das Reaktionszentrum des Photosystems I wird als P700 bezeichnet, während das des Photosystems II als P680 bekannt ist.
Von hier aus werden die Elektronen auf NADP+ übertragen, wodurch NADPH entsteht - ein wichtiger Energieträger für die Dunkelreaktion.
Parallel zum Elektronentransport baut sich ein Protonengradient über der Thylakoidmembran auf. Dieser Gradient wird von der ATP-Synthase genutzt, um ATP zu produzieren.
Quote: "An diesen energie freisetzenden Prozess ist das Enzym ATP-Synthase gekoppelt."
Das energetische Modell als Z-Schema veranschaulicht den gesamten Prozess der Lichtreaktion, einschließlich der Energieniveaus der beteiligten Moleküle.
Abschließend ist zu erwähnen, dass neben dem beschriebenen nicht-zyklischen Elektronentransport auch ein zyklischer Elektronentransport existiert, der ausschließlich um das Photosystem I herum stattfindet und zur zusätzlichen ATP-Produktion dient.
