Fotosüsteeme

Fotosüsteemid on valguse käes toimuvate keemiliste reaktsioonide kompleksid, mis on elutähtsad fotosünteesi jaoks. Need valguse kogumise kompleksid paiknevad fotosünteesivate organismide, nagu taimed, vetikad ja tsüanobakterid, rakumembraanides. Fotosüsteemid vastutavad valguse kvantide ehk footonite neelamise ja selle energia muundamise keemiliseks energiaks ATP ja NADPH kujul.

Fotosüntees jaguneb kahte peamist fotosüsteemi: Fotosüsteem I (PSI) ja Fotosüsteem II (PSII). Mõlemal fotosüsteemil on spetsiifiline antennikompleks, mis koosneb pigmentidest nagu klorofüll ja karotenoidid, ning reaktsioonitsentrist, kus algab elektronide ülekanne.

Fotosüsteem II on tavaliselt esimene, mis valguse vastu reageerib. See neelab footoneid, mis ergastavad selle klorofülli molekule. See ergastusenergia suunatakse reaktsioonitsentrisse, kus see põhjustab veemolekulide lagunemist (fotolüüs) hapnikuks, prootoniteks ja elektronideks. Vabanenud elektronid liiguvad läbi elektronide transpordiahela Fotosüsteem I-sse.

Fotosüsteem I võtab vastu need elektronid ja kasutab täiendavat valguse energiat nende uuesti ergastamiseks. Seejärel suunatakse kõrge energiaga elektronid NADP+ molekulile, kus nad vähendavad seda NADPH-ks. ATP molekule toodetakse samuti elektronide transpordiahela käigus toimuvate prootonigradiendi abil. Nii PSI kui PSII töötavad koos, et luua fotosünteesiks vajalikke ATP ja NADPH energiakandjaid.