Redox (ossidoriduzione)
Il termine "redox" è l'unione delle parole inglesi "reduction" (riduzione) e "oxidation" (ossidazione). Con esso ci si riferisce a tutte le reazioni coinvolte nella catena di trasporto degli elettroni, dall'accettore di elettroni fino al donatore di elettroni.
Una molecola perde elettroni quando viene ossidata e guadagna invece elettroni quando viene ridotta. Con le due parole inglesi OIL RIG, è facile memorizzare il processo: "Oxidation Is Loss and Reduction Is Gain", ovvero l'ossidazione è una perdita e la riduzione è un guadagno. In italiano, basta ricordare la parola OPERA: “Ossidazione Perde Elettroni, Riduzione Acquista”.
Si configura come una reazione redox, ogni elettrone trasferito nella catena di trasporto degli elettroni. Il donatore di elettroni (es. plastochinone) viene ossidato e l'accettore di elettroni (es. citocromo b6f) viene ridotto. Nel caso della reazione di Hill, il plastochinone riduce il DCPIP!
Ogni reazione redox che si verifica nella catena di trasporto degli elettroni è esotermica. Ciò significa che il potenziale di energia degli elettroni diminuisce. L'energia rilasciata attraverso queste reazione viene convertita in una diversa forma di energia, ovvero in gradiente protonico (o forza di movimento protonico).
Durante la fotosintesi, ad esempio nel fotosistema II, il plastochinone è ridotto con due elettroni ad alta energia; ciò comporta l'accettazione di due protoni dallo stroma. Quando il plastochinone si trova vicino al complesso del citocromo, viene ossidato poiché gli elettroni sono in grado di passare ad uno stato di energia inferiore. Immagina questo processo come delle palline che rotolano giù dalle scale. Il plastochinone è al gradino più alto della scala mentre il citocromo si trova uno scalino più in basso. Se le palline hanno la possibilità di scendere di uno scalino, non potranno salire di nuovo. Il sito di reazione del citocromo si trova in prossimità del lato tilacoide della membrana; per questa ragione, i protoni verranno rilasciati nel lumen tilacoidale; pertanto l'energia viene convertita in gradiente protonico.