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- Durch den Protonengradienten an der Thylakoidmembran.
Ein Teil der Energie, die durch die Elektronentransportkette (die Redoxsysteme) entsteht, wird dazu verwendet, Protonen, also Wasserstoffionen (H+), durch die Thylakoidmembran nach innen zu schleusen. So entsteht ein Konzentrationsgefälle: im Inneren befinden sich mehr Wasserstoffionen als außerhalb des Thylakoids. Dieses Gefälle kann auch als Ladungsgefälle bezeichnet werden. Natürlicherweise wird dieses Gefälle ausgeglichen, indem Protonen aus dem Thylakoiden wieder ausgeschleust werden. Dieser Vorgang ist jedoch nur mithilfe einer Schleuse möglich. In diesem Fall bildet die ATP-Synthase diesen Durchgang. Beim Durchtritt von Wasserstoffionen durch die ATP-Synthase wird ADP zu ATP phosphoryliert (Fotophosphorylierung). Diese Reaktion ist nur möglich, wenn ein Wasserstoffion die ATP-Synthase passiert.
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