5. Die lichtabhängige Reaktion Der Stoff NADPH + H enthält

5. Die lichtabhängige Reaktion
Der Stoff NADPH + H+ enthält energiereiche (d.h. leicht abspaltbare)
Elektronen. NADPH + H+ ist daher ein sehr gutes Reduktionsmittel.
Bei der Spaltung des Wasser werden aber nur energiearme Elektronen frei.
H2O
Licht
lichtabhängige
Reaktion
NADPH + H+
O2
In zwei Schritten werden aus diesen mit Hilfe von Licht energiereiche
Elektronen:
Energieniveau
der Elektronen
P 700*
(Fotosystem I)
F
P 680*
(Fotosystem II)
Licht
Licht

2 H+
H2O
2e─
½ O2
Fotolyse 
P 680
(Fotosystem II)
möglich 


e─-TransportKette 
NADP+
NADPH + H+
P 700
(Fotosystem I)
stark
vereinfachtes
Schema!!!
In diesem Schema fehlen die in der Membran verankerten Moleküle der e─Transportketten (Plastochinon, Cytochrom-komplex, Plastocyanin)!  s. AB
 : Lichtabsorption an FS II und Übertragung von e─ an Transportkette
: Fotolyse von Wasser liefert dem P680 die nun fehlenden e─
: e─-Transportkette: Plastochinon  Cytochromkomplex  Plastocyanin
: Lichtabsorption an FS I und Übertragung von e─ an Ferredoxin (F)
: zyklische Fotophosphorylierung (bei Überangebot von NADPH + H+)
: NADP+ + 2 e─ + 2 H+  NADPH + H+
Bei diesen Vorgängen wird ein H+-Konzentrationsgefälle (Protonen-Gradient)
zwischen Stroma und Thylakoid-Innenraum erzeugt (Details s. AB):
Thylakoid-Membran
H+ H+ H+
H
H
H+ H+ H+ H+
H+ H+ H+ H+ H+ H+ H+
H+
H+
Matrix /
Stroma
+
+
Thylakoid-Innenraum
Das Bestreben dieses Ungleichgewicht auszugleichen kann vom Enzym ATPase
zur Erzeugung von ATP genutzt werden.
H+ H+ H+
H
H
H+ H+ H+ H+
H+ H+ H+ H+ H+ H+
H+
H+
+
ADP + Pi
+
ATP
Die Umwandlung: Lichtenergie  chemische Energie ist mit der
lichtabhängigen Reaktion abgeschlossen. Im Folgenden finden nur noch
Umbauprozesse statt:
ATP
chemisch
energetisches
Niveau
ADP + Pi
Produkt Z
Edukte X + Y