En las reacciones a la luz de la fotosíntesis en cloroplastos, la luz estimula la excitación de electrones (e-) en moléculas de clorofila concentradas en fotosistemas en tilacoides. En el fotosistema II, los electrones (e-) liberados de la clorofila se canalizan a una serie de complejos de proteínas llamados cadenas de transporte de electrones incrustadas en las membranas tilacoides. La energía libre está disponible ya que estos electrones se reducen sistemáticamente en energía al ser transferidos de un complejo al siguiente en la cadena. Esta energía se usa para bombear iones de hidrógeno (H +) a través de la membrana tilacoide desde el estroma externo hasta la luz interna, lo que resulta en un aumento de la carga positiva dentro del tilacoide. Una diferencia de carga a través de una membrana crea un desequilibrio llamado gradiente electroquímico. La energía potencial para restablecer el equilibrio se utiliza para canalizar los iones de hidrógeno (H +) a través de la membrana tilacoidea a través de la enzima ATP sintasa. Esto se llama quimiosmosis. El paso de iones de hidrógeno (H +) a través de la enzima ATP sintasa facilita la fosforilación de ADP que genera ATP para alimentar las actividades celulares. El proceso de generar ATP en las reacciones de luz de la fotosíntesis se llama fotofosforilación porque la luz es la fuente de energía inicial.
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