La Energía Fotosintética está Ligada al Metabolismo

La energía de los electrones en las moléculas de NADPH no es suficiente para la realización de reacciones anabólicas tales como la fijación de CO2. Este tipo de reacciones también requieren de energía bioquímica en forma de ATP. Durante el proceso de transferencia de electrones descrito en la sección anterior se genera también un gradiente de concentración de protones (H+) a través de la membrana fotosintítica (membrana del tilacoide) (Figura: Gradiente de protones).  

Gradiente de protones: Por medio de la captura de energía en forma de NADPH se crea una acumulación de protones en la parte interior (lumen) del tilacoide.

Síntesis de ATP: La ATPasa es capaz de utilizar el gradiente de protones para la síntesis de ATP, una molécula de energía.

El gradiente de protones creado a través de la membrana del tilacoide representa una fuente potencial de energía química. En el cloroplasto, la membrana del tilacoide contiene un complejo proteico denominado ATPasa, el cual es capaz de utilizar el diferencial de concentración de protones para la producción de ATP (Figura: Síntesis de ATP). En su conjunto, incluyendo la síntesis de ATP, este proceso se denomina 'fotofosforilación'. Haga CLICK para ver una animación del proceso de transferencia de energía dentro del contexto de la célula vegetal. El proceso de fotofosforilación es usado para capturar la energía de los fotones y transformarla en electrones de alta energía en forma de NADPH y energía bioquímica en forma de ATP. Con estas dos moléculas hay suficiente energía para llevar a cabo la fijación de CO2 para la síntesis de carbohidratos en el ciclo de Calvin, y para las otras reacciones anabólicas celulares. Un exceso de energía producido durante la fotosíntesis es almacenado en forma de almidón. Durante la noche, la planta es capaz de movilizar estas reservas de carbohidratos y obtener energía mediante el proceso de respiración, de una manera similar a los microorganismos y animales superiores.