Fotosynthese is het proces waarbij planten en sommige bacteriën en protisten suikermoleculen synthetiseren uit kooldioxide, water en zonlicht. Fotosynthese kan worden onderverdeeld in twee fasen: de lichtafhankelijke reactie en de lichtonafhankelijke (of donkere) reacties. Tijdens de lichtreacties wordt een elektron ontdaan van een watermolecuul dat de zuurstof- en waterstofatomen vrijmaakt. Het vrije zuurstofatoom combineert met een ander vrij zuurstofatoom om zuurstofgas te produceren dat vervolgens vrijkomt.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Zuurstofatomen ontstaan tijdens het licht proces van fotosynthese, en twee zuurstofatomen combineren vervolgens om zuurstofgas te vormen.
Lichtreacties

Het primaire doel van de lichtreacties in fotosynthese is om energie te genereren voor gebruik in de donkere reacties. De energie wordt gewonnen uit zonlicht dat wordt overgedragen op elektronen. Terwijl de elektronen door een reeks moleculen gaan, worden membranen gevormd door een protongradiënt. De protonen stromen terug over het membraan door een enzym genaamd ATP-synthase dat ATP, een energiemolecuul, genereert dat wordt gebruikt in de donkere reacties waarbij koolstofdioxide wordt gebruikt om suiker te maken. Dit proces wordt fotofosforylering genoemd.
Cyclische en niet-cyclische fotofosforylering

Cyclische en niet-cyclische fotofosforylering verwijzen naar de bron en bestemming van het elektron dat wordt gebruikt om de protongradiënt te genereren en op zijn beurt de ATP. In cyclische fotofosforering wordt het elektron teruggevoerd naar een fotosysteem waar het opnieuw wordt bekrachtigd en zijn reis door de lichtreacties herhaalt. Bij niet-cyclische fotofosforylering is de laatste stap van het elektron echter het creëren van een NADPH-molecuul dat ook wordt gebruikt in de donkere reacties. Dit vereist de invoer van een nieuw elektron om de lichtreacties te herhalen. De behoefte aan dit elektron resulteert in de vorming van zuurstof uit watermoleculen.
Chloroplasten

Bij fotosynthetische eukaryoten zoals algen en planten vindt fotosynthese plaats in een gespecialiseerd celorganel, een chloroplast. In de chloroplasten bevinden zich thylakoïde membranen die zorgen voor een interne en externe omgeving voor fotosynthese. De thylakoïde membranen zijn aanwezig in alle fotosynthetische organismen, inclusief bacteriën, maar alleen eukaryoten bevatten deze membranen in chloroplasten. Fotosynthese begint in fotosystemen die zich in de thylakoïde membranen bevinden. Naarmate de lichtreacties van de fotosynthese vorderen, worden protonen in de membraanruimten gepakt waardoor een protongradiënt over het membraan ontstaat.
Fotosystemen

Fotosystemen zijn complexe structuren van pigmenten in het thylakoïde membraan die elektronen activeren met behulp van licht energie. Elk pigment is afgestemd op een specifiek deel van het lichtspectrum. Het centrale pigment is chlorofyl? die een extra rol speelt bij het verzamelen van het elektron dat wordt gebruikt in daaropvolgende lichtreacties. "Within the center of chlorophyll ?", 3, [[zijn ionen die zich binden aan watermoleculen. Terwijl chlorofyl een elektron van energie voorziet en het elektron buiten het fotosysteem naar wachtende receptormoleculen stuurt, wordt het elektron vervangen door de watermoleculen.
Zuurstofvorming

Terwijl elektronen van watermoleculen worden gestript, wordt het water ingebroken component atomen. De zuurstofatomen van twee watermoleculen worden gecombineerd om diatomische zuurstof te vormen (02). De waterstofatomen, die enkele protonen zijn die hun elektronen missen, helpen bij het creëren van de protongradiënt in de ruimte omsloten door het thylakoïde membraan. De diatomische zuurstof komt vrij en het chlorofylcentrum bindt zich aan nieuwe watermoleculen om het proces te herhalen. Vanwege de betrokken reacties moeten vier elektronen worden bekrachtigd door het chlorofyl om een enkel molecuul zuurstof te genereren.