Efectos de la luz sobre la oxidación de la clorofila

La clorofila es el pigmento verde de las plantas. Está en cloroplastos y es vital para la fotosíntesis. Hay dos formas: clorofila-a y clorofila-b. Para la fotosíntesis se requiere energía para remover átomos de hidrógeno del agua e iniciar la primera etapa de un proceso de dos fases. Esta energía proviene de la luz, y el proceso implica la excitación de la clorofila por energía lumínica.

Estructura del cloroplasto

La reacción dependiente de luz de la primera etapa ocurre en la membrana tilacoide dentro del cloroplasto. Esta contiene cuatro complejos proteicos integrales que catalizan reacciones lumínicas: Fotosistema I, Fotosistema II, complejo citocromo b6f y ATP sintasa. Los dos fotosistemas contienen clorofila y otros pigmentos absorbentes que usan para absorber energía lumínica para la fotosíntesis.

Cadena de transporte de electrones

Las reacciones dependientes de luz comienzan en Fotosistema II cuando una molécula de clorofila-a absorbe un fotón. Esto excita un electrón volviéndolo inestable. Se transfiere fácilmente a la siguiente molécula, iniciando una cadena de reacciones redox: cadena de transporte de electrones (CTE). El flujo va de Fotosistema II a citocromo b6f y luego a Fotosistema I. Aquí el electrón gana energía de otro fotón antes de ir al aceptor final NADP.

Fotofosforilación

Proceso donde se forma ATP rico en energía por citocromo b6f y ATP sintasa. Dos variaciones: Fotofosforilación no cíclica usa energía de electrones del Fotosistema II para bombear protones del estroma al lumen, creando fuerza protón-motriz que usa ATP-sintasa para formar ATP. Cíclica usa electrones de ambos fotosistemas para formar más ATP.

Fotosistemas

Son muy similares en estructura y función. Contienen clorofila-a, clorofila-b y otros pigmentos. Tienen proteínas especiales (complejos captadores de luz) muy eficientes absorbiendo fotones. Estos son absorbidos por clorofila en el centro de reacción fotosintética. La clorofila solo absorbe en un espectro estrecho insuficiente para fotosíntesis. Los complejos captadores permiten absorción mucho más amplia. Estas proteínas LHC contienen pigmentos: clorofila, carotenos, xantofilas.