fotosysteemit

Fotosysteemit ovat proteiini- ja pigmenttikokonaisuuksia, jotka sijaitsevat kloroplastien thylakoid-membraanissa kasveissa, levissä ja syanobakteereissa. Niiden tehtävä on kerätä valon energia ja aloittaa elektroninsiirtosarja, joka tuottaa kemiallista energiaa käyttöön valon jälkeisissä reaktioissa.

Fotosysteemit jaetaan kahteen päätyyppiin: fotosysteemi I (PSI) ja fotosysteemi II (PSII). PSII on reaktiokeskus, jonka pigmentti on tavallisesti P680, ja PSI reaktiokeskuksessa on P700. PSII aloittaa veden fotolyysin ja hapen vapautumisen oksigena evoluoin. Elektronit siirtyvät plastoquinoniin ja edelleen cytochrome b6f -komplekseen sekä plastokyniin PSI:n vastaanottopisteeseen. PSI vastaanottaa incidentoidut elektronit ja käyttämällä valoa siirtää ne reaktiokeskukseen P700:aan, lopulta ferredoksiiniin. NADP+-pelkistymisen NADPH:ksi katalysoi ferredoksiini-NADP+-reduktase (FNR). Protonigradientti thylakoid-membedyn kautta ajaa ATP-synteesin, joten kussakin kierrossa syntyy sekä ATP:tä että NADPH:ta.

Antenni- ja reaktiokomponentit: Valonsäteilyn keräävät light-harvesting complexit (kasveilla LHCII jne.) siirtävät energian reaktio-keskuksiin. Eri organismit käyttävät erilaisia antennijärjestelmiä; syanobakteereilla on phycobilisomeja, kun taas kasveissa on klorofylliä ja karotenoideja sisältäviä LHC-proteiineja.

Rooli ja säätely: Fotosysteemit muodostavat valonhavaitun energian lähteen, joka yhdessä fotosynteesin elektroninsiirtosarjan kanssa tuottaa ATP:tä ja NADPH:tä Calvin-syklin CO2-fixaatioon. Suojausvalvonta, kuten non-photochemical quenching (NPQ), sekä valon ylikuormituksen aiheuttamien vaurioiden ehkäisy, ovat tärkeitä regulointimekanismeja.