La fotofosforilazione si riferisce all’uso dell’energia luminosa per fornire in definitiva l’energia per convertire l’ADP in ATP, reintegrando così la valuta energetica universale degli esseri viventi. Nei sistemi più semplici nei procarioti, la fotosintesi è utilizzata solo per la produzione di energia, e non per la costruzione di qualsiasi molecola biologica. In questi sistemi c’è un processo chiamato fotofosforilazione ciclica, che compie solo il processo da ADP a ATP per ottenere energia immediata per queste cellule. Questo processo utilizza solo il fotosistema I e la clorofilla P700.
Lo schizzo qui sopra del processo ciclico è modellato su una visualizzazione in Moore, et al. Due fotoni dall’estremità rossa o blu dello spettro corrispondono alla risposta sensibile dei pigmenti. Sono catturati dal complesso dell’antenna e trasferiti al centro di reazione del Fotosistema I, che contribuisce con due elettroni ad alta energia al recettore primario di elettroni. Essi vengono passati alla ferrodossina (Fd), una proteina contenente ferro che agisce come trasportatore di elettroni. Un secondo trasportatore di elettroni, il plastochinone (Pq), porta gli elettroni a un complesso di due citocromi. Nel processo, viene fornita energia per produrre un gradiente di protoni attraverso la membrana che può essere utilizzato per la conversione da ADP ad ATP. Gli elettroni sono restituiti dalla plastocianina (Pc) al pigmento P700 nel centro di reazione per completare il ciclo.
Questo disegno segue la guida di Karp per posizionare gli eventi relativi alla membrana. Questo rende più chiaro che il processo di produzione dell’ATP è guidato dal gradiente protonico. Karp sottolinea che questa fotofosforilazione ciclica avviene anche nei cloroplasti isolati e può fornire ulteriore ATP per aiutare la sintesi dei carboidrati che avviene come risultato del trasporto elettronico non ciclico.
Ciclo energetico negli esseri viventi