Fotosynteesijärjestelmiä

Fotosynteesijärjestelmiä ovat monimutkaisia proteiinikomplekseja, jotka vastaavat valon sieppaamisesta ja sen muuntamisesta kemialliseksi energiaksi kasveissa, levissä ja syanobakteereissa. Nämä järjestelmät ovat elintärkeitä maapallon elämälle, koska ne tuottavat happea ja orgaanisia yhdisteitä, jotka muodostavat ravintoketjun perustan. Fotosynteesissä on kaksi päävaihetta: valoreaktiot ja pimeäreaktiot.

Valoreaktioissa valoenergia absorboituu pigmenttimolekyyleihin, kuten klorofylliin, jotka ovat järjestäytyneet fotosysteemeiksi. Fotosysteemi II (PSII) ja fotosysteemi I (PSI) ovat kaksi päätyyppiä. PSII vastaa veden hajoamisesta hapen, elektronien ja protonien tuottamiseksi. Elektronit kulkevat sitten elektroninsiirtoketjun läpi, vapauttaen energiaa, jota käytetään ATP:n ja NADPH:n muodostamiseen. PSI vastaa valon absorboinnista ja energiansiirrosta elektroninsiirtoketjun loppuun.

Pimeäreaktiot, jotka tunnetaan myös Calvinin kierroksena, käyttävät ATP:tä ja NADPH:ta hiilidioksidin sitomiseen ja sen muuttamiseen glukoosiksi. Tämä prosessi tapahtuu kasvin soluissa sijaitsevissa kloroplasteissa. Fotosynteesijärjestelmien tehokas toiminta on ratkaisevan tärkeää hiilen kierron ja maapallon ilmakehän ylläpitämiselle. Tutkimus fotosynteesijärjestelmistä jatkuu, pyrkien ymmärtämään niiden monimutkaista toimintaa ja kehittämään uusia teknologioita, kuten keinotekoista fotosynteesiä.