Es un proceso en virtud del cual los organismos con clorofila, como las plantas verdes, las algas y algunas bacterias, capturan energía en forma de luz y la transforman en energía química.
Prácticamente toda la energía que consume la vida de labiósfera terrestre —la zona del planeta en la cual hay vida— procede de la fotosíntesis.
El fotosistema II está localizado en la membrana tilacoide de los cloroplastos
El fotosistema II, el fotosistema I y los componentes de la cadena transportadora de electrones son proteínas intrínsecas en las membranas tilacoides de los cloroplastos. En el esquema de la derecha se muestra un diagrama esquemático de la actuación de las enzimas importantes de las membranas tilacoides, mostrando el paso de los electrones y de los protones durante las reacciones luminosas.
El fotosistema II es el lugar donde se oxida el agua
Cuando el fotosistema II es excitado por la absorción de un fotón de energía luminosa, y expele un electrón a la cadena fotosintética transportadora de electrones, se genera transitoriamente la forma oxidada de la molécula de clorofila del centro de reacción (Chl+). Esta especie Chl+ es un agente oxidante muy fuerte, capaz de aceptar electrones del agua. El agua es oxidada en la cara interna de la membrana tilacoide, donando electrones al centro de reacción del fotosistema II oxidado. El oxígeno se libera como un producto de la oxidación del agua y los protones liberados comtribuyen a generar un gradiente de H+, que se usa como fuente de energía para la síntesis de ATP en la ATPasa.
El fotosistema II tiene una clorofila especial, oxidable
En el núcleo del centro de reacción del fotosistema II se sitúa un par especial de moléculas de clorofila. Una de ellas, designada P680 por sus características espectrales, es la clorofila que sufre oxidación durante el transporte electrónico fotosintético. Las otras clorofilas del centro de reacción y del complejo antena sirven para transferir la energía luminosa a la clorofila especial del centro de reacción. El fotosistema I también tiene una clorofila especial, oxidable, llamada P700. La estructura de la clorofila del centro de reacción de una bacteria fotosintética se muestra aqui con un modelo molecular.
Los fotosistemas II y I tienen complejos antena para la actividad colectora de luz
Asociados con los centros de reacción hay complejos proteicos de múltiples subunidades que contienen varios cientos de moléculas de pigmentos que absorben luz, clorofilas y otros pigmentos accesorios. La energía luminosa absorbida por cualquier molécula de pigmento en el complejo antena se transfiere por resonancia, pigmento a pigmento, hasta alcanzar el pigmento del centro de reacción donde comienza el proceso de transferencia de electrones.
El fotosistema II no está implicado en la fotofosforilación cíclica
Un fotón de energía luminosa absorbido por el fotosistema I produce el pigmento en estado excitado P700* que sufre oxidación a P700+. Los electrones circulan cíclicamente desde el fotosistema I por la cadena de transporte electrónico fotosintética hasta caer en el centro de reacción, donde P700+ se reduce a P700. El transporte electrónico induce la formación de un gradiente de H+ capaz de producir ATP. No tiene lugar reducción de NADP+, ni tampoco la oxidación del agua. Solo se requiere el fotosistema I, el fotosistema II no es necesario. La energía luminosa se usa para establecer el gradiente de pH que es la fuente de energía quimiosmótica para que actúe la ATP sintasa de los cloroplastos.
