Lichtreaktion

Die Lichtreaktion ist derjenige Teil der Photosynthese, in welcher die Energie der Sonne in Form des universellen, chemischen Energieträgers ATP (Adenosintriphosphat) gespeichert wird und für den pflanzlichen Organismus zugänglich gemacht wird. Außerdem werden so genannte Reduktionsäquivalente (z.B. NADPH) hergestellt, welche neben dem ATP für den Ablauf der photosynthetischen Dunkelreaktion benötigt werden.

$H_{2}O+NADP^{+}+nADP+n\left[P\right]\quad \to \quad NADPH+H^{+}+nATP+{1 \over 2}O_{2}$

Die Lichtreaktion läuft über die Photosysteme der Pflanze, in denen Elektronen durch Lichtabsorption auf ein höheres energetisches Niveau angehoben werden. In enger räumlicher Nähe zu den Photosystemen befinden sich Lichtsammelkomplexe, welche das ebenfalls lichtabsorbierende Molekül Chlorophyll enthalten. Anschließend werden die angeregten Elektronen über eine Reihe von Elektronencarriern, die ebenfalls in der Chloroplastenmembran lokalisiert sind, auf den finalen Akzeptor Sauerstoff übertragen. Während dieses Vorgangs werden gleichzeitig Protonen in den Intermembranraum des Chloroplasten transportiert. Durch den entstehenden elektochemischen und pH-Gradienten wird das Enzym ATP-Synthase angetrieben, welches ATP synthetisiert. ATP und Reduktionsäquivalente werden für die Dunkelreaktion der Photosynthese benötigt, bei der schließlich Kohlenhydrate bzw. Zucker entstehen.

Lichtreaktion der Photosynthese

Siehe auch: Schalterfunktion der Phosphofructokinase bei Lichtabsorption.

Zur vereinfachung: Lichtreaktion: Durch das Auftreten des ersten Lichtquants im zweiten Fotosystem und einem Enzym-Komplexes, wird das im Thylakoid vorhandene Wasser gespalten in Elektronen, Protonen und Sauerstoff. Die Elektronen werden dann innerhalb der Membran in einer solchen Art und Weise transportiert, dass sie Arbeit leisten können und diese Arbeit wird genutzt, um Protonen gegen ein Konzentrationsgefälle von außen nach innen zu transportieren. Dann ist ein zweiter Lichtquant nötig, um eine erneute Anregung vorzunehmen an deren Ergebnis dann später die Bildung von NADP in reduzierter Form steht. In dem Thylakoid sind nun Protonen angehäuft, welche das Bestreben haben wieder raus zu strömen und man kanalisiert das durch die ATP Synthase, was ein Kanal-Enzym ist. In dem Moment in dem Protonen von innen nach außen strömen wird die Osmotische Strömungsenergie genutzt um ATP herzustellen )-RafYo-