Der Elektronentransport und ATP-Synthese
Der Ablauf der Lichtreaktion ist ein präzises Zusammenspiel verschiedener Komponenten. Zunächst hebt Licht Elektronen im Fotosystem II auf ein höheres Energieniveau an.
Die fehlenden Elektronen werden durch die Fotolyse des Wassers ersetzt, wobei Sauerstoff freigesetzt wird: 2H₂O → 4H⁺ + O₂ + 4e⁻. Die freigesetzten Protonen tragen zum Protonengradienten bei.
Die energiereichen Elektronen wandern über verschiedene Redoxsysteme (Plastochinon, Cytochromkomplex, Plastocyanin) zum Fotosystem I. Unterwegs wird ihre Energie genutzt, um Protonen in den Thylakoidinnenraum zu pumpen.
Im Fotosystem I werden weitere Elektronen durch Lichtenergie angehoben und über Ferredoxin zur NADP⁺-Reduktase transportiert. Diese verbindet NADP⁺ mit Protonen zu NADPH. Der aufgebaute Protonengradient treibt die ATP-Synthase an, die ADP zu ATP phosphoryliert.
💡 Merke: Der Protonengradient funktioniert wie ein Wasserfall - die "strömenden" Protonen treiben die ATP-Synthase an, ähnlich wie Wasser ein Mühlrad antreibt!