La fotosintesi è situato in una vasta gamma di organismi , compresi gli impianti , protisti e batteri . Anche alcuni animali e funghi -organismi non normalmente associati con la fotosintesi hanno stretto rapporti simbiotici con organismi fotosintetici , come nel caso dei coralli e licheni . Eucarioti come le piante e le alghe svolgono la fotosintesi all'interno di organelli delle cellule specializzate chiamate cloroplasti . Assente nei batteri , queste strutture sono unici per eucarioti fotosintetici , ma ci sembra essere una connessione tra cloroplasti e un batterio chiamato la teoria endosymbiont . Fotosintesi

fotosintesi coinvolge due serie di reazioni chimiche per convertire la luce solare in molecole organiche . La prima serie di reazioni , definito le reazioni luce -dipendenti , utilizza pigmenti come la clorofilla per catturare la luce e creare energia chimica attraverso una serie di reazioni redox su una membrana . La seconda serie di reazioni chimiche , definito le reazioni luce - indipendenti , utilizza l' energia chimica dalle reazioni dipende dalla luce per guidare le reazioni che fissano l'anidride carbonica in molecole più complesse .

Cloroplasti e Light- Reazioni dipendenti

cloroplasti sono organelli specializzati all'interno eucarioti utilizzati per la fotosintesi . I cloroplasti contengono pile di membrane chiamati membrane tilacoidi . Integrati sulla superficie di queste membrane sono fotosistemi che ospitano i pigmenti che catturano l'energia dalla luce solare . Questa energia viene poi trasferito tramite un elettrone eccitato attraverso una serie di molecole anche incorporati nella membrana . Questa catena di trasporto degli elettroni crea un gradiente protonico all'interno degli spazi interni di queste membrane . I protoni fluiscono attraverso la membrana attraverso i canali creati dal sintasi enzima ATP che produce ATP dal flusso di protoni .
Reazioni luce - indipendenti

La luce le reazioni indipendenti , spesso chiamato il ciclo di Calvin , si verificano all'interno degli spazi che circondano il cloroplasto , definito lo stroma . Il ciclo di Calvin fissa anidride carbonica ad una molecola cinque atomi di carbonio ( ribulosio - 1 ,5 - bisfosfato ) a dare due molecole a tre atomi di carbonio ( 3 - fosfoglicerato ) . Una delle molecole a tre atomi di carbonio possono essere deviati via per sintetizzare glucosio. I restanti fasi del ciclo di Calvin usa il restante 3 - fosfoglicerato per rigenerare il ribulosio - 1 ,5 - bisfosfato necessaria all'inizio del ciclo . È questa rigenerazione del ribulosio - 1 ,5 - bisfosfato che richiede ATP generato nelle reazioni luce -dipendenti. Una seconda molecola vettore energetico chiamato NADPH è necessaria anche , ma questo è generato anche nelle reazioni luce -dipendenti come la fase finale della catena di trasporto degli elettroni .
Endosimbionte Teoria

organelli complessi come cloroplasti sono assenti nei batteri fotosintetici . Tuttavia , cloroplasti condividono similitudini con i batteri . Cloroplasti hanno una propria circolare cromosoma indipendente dei cromosomi presenti nel nucleo . I batteri possiedono anche un cromosoma circolare a differenza dei cromosomi lineari trovati negli eucarioti . Cloroplasti anche riproducono indipendentemente dalla cellula ospite . I cloroplasti possiedono doppie membrane come con organsims ingeriti - una membrana ospite circostante propria membrana plasmatica dell'organismo . Queste e altre caratteristiche hanno portato alcuni biologi a proporre una teoria endosymbiont cui cloroplasti e mitocondri sono il risultato di un simbionte batterico integrato nelle cellule dei primi eucarioti .