Produzione di ATP nella Fotosintesi e Bilancio Energetico

Dalla fotolisi, che è operata dal fotosistema II, per ogni molecola di acqua si liberano due protoni. Altri due protoni vengono portati dallo stroma al lume del tilacoide dal citocromo b₆f grazie al sistema del chinone-idrochinone. Il funzionamento dei vari sistemi della fotosintesi, dunque, ha come risultato quello di portare all’acidificazione del lume del tilacoide. Questo fenomeno può essere visto anche da un’altra prospettiva poiché traslocare elettroni lungo una membrana vuol dire creare un gradiente elettrochimico. La membrana esterna, ovvero la membrana che affaccia sullo stroma in seguito al trasporto dei protoni diventa lievemente alcalina mentre la membrana interna, quella che volge sul tilacoide, ha carattere acido. Questa differenza rende funzionale una particolare proteina che è presente tanto nei mitocondri quanto nei cloroplasti: l’ATP-sintasi. Questa proteina è intermembrana nel senso che la sua struttura affonda nella membrana e si affaccia da un lato allo stroma e dall’altro al lume del tilacoide. Il movimento dei protoni “alimenta” l’ATP-sintasi che vince l’energia di attivazione richiesta dalla reazione di sintesi dell’ATP a partire dall’ADP e dal fosfato inorganico, formando così la molecola ad alto valore energetico.