Fotosintesiaren faseak: Argitakoa eta Ilunpetakoa
ARGITAKO FASE AZIKLIKOA
Argia fotosistema II-ri erasotzean, P680 klorofila kitzikatu eta 2 e- askatzen ditu. P680 klorofilak galdutako 2 e--ak ordezkatzeko, uraren hidrolisia edo fotolisia gertatzen da tilakoideen barneko alderdian, eta 2 p+-ak (H+) tilakoidearen barnealdean geratzen dira (H2O > ½O2 + 2H+ + 2e-).
- P680 klorofilak askatutako e--ak garraio-kate elektroniko bati ematen zaizkio, eta honek fotosistema I-eko P700 klorofilari transferitzen dizkio. Garraiatze horretan, askatutako energiarekin, beste 2 p+ (H+) estromatik tilakoidearen barnealdera pasatzen dira (ponpatu) gradientearen aurka.
Fotosistema I-ari argiak ematean, horko P700 klorofilak 2 e- ematen ditu, eta galdutako e--ak fotosistema II-tik hartutakoekin ordezkatzen ditu.
- Fotosistema I-eko e--ak beste garraio-kate elektroniko batera transferitzen dira (ferredoxina eta NADP+ erreduktasa entzima). Kate elektroniko horrek, azkenik, NADP+ molekulari ematen dizkio; molekula horrek 2 p+ hartzen ditu estromatik, eta NADPH + H+ molekulara erreduzitzen da (NADP+ + 2H+ + 2e- > NADPH + H+).
- Tilakoidearen barnealdera p+ sartzen denez (2 e- bakoitzeko 4 p+: 2 uraren hidrolisitik datoz, beste biak garraio-kate elektronikoak bultzatuak), potentzial-diferentzia elektrokimikoa sortzen da tilakoidearen mintzaren bi aldeen artean. Gradiente horren eraginez, p+-ak ATP sintasaren bidez atera, eta ATParen sintesia gertatzen da kimiosmosiaren bitartez. Horri ADParen fotofosforilazioa esaten zaio (ADP + P > ATP + H2O).
ARGITAKO FASE ZIKLIKOA
Fotosistema I-ek bakarrik hartzen du parte; ADParen fotofosforilazioa gertatzen da soilik. Fotosistema II-k ez duenez parte hartzen, ez da uraren fotolisia gertatzen; ondorioz, ez da O2 askatzen, eta NADP+ entzima ez da erreduzitu.
- Fasea bi fotoik fotosistema I-ari erasotzean hasten da: P700 klorofilak 2 e- askatzen ditu eta e- garraiorako kate bat hasten da. Elektroiak ferredoxinara iristen dira, hortik b zitokromora, eta hortik plastokinonara. Plastokinona erreduzituak 2 e--ak p-f zitokromori ematen dizkio, eta hark PC-ari. Azkenik, plastozianinak P700 klorofilara bueltatzen ditu e--ak, galdutakoak ordezkatzeko.
- e--en fluxu zikliko bat sortzen da; ondorioz, askatutako energia tilakoidearen barnera ponpatzeko erabiltzen da. Gradiente elektrokimikoa ATPa sintetizatzeko erabiltzen da.
ILUNPETAKO FASEA EDO FASE BIOSINTETIKOA
Argitako fasean lortutako energia (ATP) eta NADPH koentzima baliatzen dira materia organikoa sintetizatzeko substantzia ez-organikoetatik. Ez du eguzki-argirik behar, baina egunez gertatzen da, orduan ekoizten baitira ATPa eta NADPH + H+ konposatuak.
CALVINEN ZIKLOA EDO PENTOSEN ZIKLOA
- CO2-aren finkapena gertatzen da. Atmosferako CO2 molekula kloroplastoaren estroman sartzen da; han, erribulosa-1,5-difosfato pentosarekin (gluzido/monosakaridoa) elkartzen da, erribulosa difosfato karboxilasa oxidasa (rubisco) entzimari esker. Ondoren, 6 C-ko konposatu ezegonkor bat sortzen da eta 3 C atomoko bi molekulatan disoziatzen da. Bide horri jarraitzen dioten landareei C3 landareak esaten zaie.
- RUBISKO: CO2-a eta O2-a hauta ditzake substratu moduan; bi molekulen kontzentrazioaren arabera bata ala bestea lotzen da entzimaren gune aktibora, karboxilazio- ala oxidazio-erreakzioa eraginez.
CO2-a, ATParen kontsumoaren bitartez eta argitako fasean lortutako NADPH molekulei esker, glizeraldehido-3-fosfatora erreduzitzen da (3C).
- Glizeraldehido-3-fosfatoak bide desberdinak ditu: gluzidoen (glukosa, fruktosa, sakarosa, almidoia) sintesia, gantz-azido eta aminoazidoen sintesia, eta erribulosa-1,5-difosfatoaren birsortzea. Hala, Calvin zikloa ixten da, prozesu konplexu baten bitartez (6CO2 + 12H2O + argi-energia > C6H12O6 + 6O2 + 6H2O).