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Lichtabhängige Reaktion der Photosynthese

Die lichtabhängige Reaktion der Photosynthese ist eine lichtabhängige, jedoch temperaturunabhängige Reaktion. Sie findet in den Thylakoiden, genauer in der Thylakoidmembran, der Chloroplasten statt.
Bei der Photolyse des Wassers im Thylakoidinnenraum wird das Wassers in Sauerstoff (wird an die Umgebung abgegeben), zwei Elektronen und zwei Protonen gespalten.
Durch Absorption von Lichtenergie gelangt das Photosystem p680 mit den Elektronen in einen angeregten Zustand. Bevor es wieder in seinen Grundzustand zurückfällt, gibt es die Elektronen an einen primären Akzeptor weiter (= nicht-zyklischer Elektronentransport).
Es folgt eine Bergabtransport, bei dem Energie freigesetzt wird, welche in Form von ATP (= Adenosintriphosphat) gespeichert wird. Vom primären Akzeptor wandern die Elektronen zum Plastochinon. Bei dem Übergang von Plastochinon zum Cytochromkomplex findet eine Phospohrylierung* durch Aufbau eines pH-Gradienten (=Konzentrationsunterschied) statt. Dabei werden die Elektronen unter gleichzeitiger Einschleusung eines Protons aus dem Stroma (=Organellplasma) in den Thylakoidinnenraum durch eine Protonenpumpe an den Komplex weitergegeben. Von dort gelangen die Elektronen zum Plastocyanin, welches sie an das Photosystem p700 weitergibt.
Durch Lichtenergie befindet es sich nun wieder in einem Anregungszustand. Dort werden die Elektronen an einen Elektronenüberträger weitergegeben. Über eine Reihe von Redoxreaktionen gelangen sie nun zum Ferredoxin, einem eisenhaltigen Protein (= Eiweiß).
Von dort werden sie zum NADP+ (=Nikotinsäureamiddinukleotidphosphat) weitergeleitet. Mit Hilfe der Protonen aus der Photolyse des Wassers entsteht nun NADPH2 . dieser volle Wasserstoffüberträger wird bei der lichtunabhängigen Reaktion bzw. biochemischen Reaktion der Photosynthese weiterverwendet.

*Photophosphorylierung
Während des Bergabtransports der Elektronen, wird durch eine Protonenpumpe ein H+ aus dem alkalischen Stroma,in den Innenraum des Thylakoids geschleust. Der Innenraum ist deshalb sauer (pH 5), weil eine Flüssigkeit umso saurer wird, je mehr H+ sie besitzt.
Zusammen mit den 2 H+ aus der Photolyse des Wassers, wandern die H+ durch einen Protonenkanal. An diesem Kanal ist ein Enzym, ATPase, angelagert. Es gibt die 3H+ an ADP+ P weiter, welches dadurch zu ATP wird. Die 3H+ trennen sich nun, so dass 2 H+ zum NADP wandern, welches durch sie zum NADPH+H + wird. Das andere H+ befindet sich nun wieder im Stroma, wo es erneut von der Protonenpumpe in den Innenraum geleitet werden kann.

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