fotosystemeistä

Fotosysteemit ovat proteiinikomplekseja, jotka esiintyvät kasvien, levien ja syanobakteerien fotosynteettisissä kalvoissa. Niiden päätehtävä on absorboida valoenergiaa ja muuntaa se kemialliseksi energiaksi ATP:n ja NADPH:n muodossa. Fotosysteemit ovat välttämättömiä fotosynteesin valoreaktioille.

On olemassa kaksi päätyyppiä fotosysteemejä: fotosysteemi I (PSI) ja fotosysteemi II (PSII). Nämä kaksi fotosysteemiä toimivat yhdessä lineaarisessa sarjassa, jossa PSII aloittaa elektronien kuljetuksen ja PSI jatkaa sitä. PSII vastaa veden hajottamisesta hapeksi, protoneiksi ja elektroneiksi. Nämä elektronit siirtyvät sitten elektroninsiirtoketjun läpi PSI:lle. PSI käyttää ylimääräistä valoenergiaa kiihdyttääkseen elektronit uudelleen ja lopulta tuottaakseen NADPH:ta.

Fotosysteemit koostuvat valoa keräävistä komplekseista ja reaktiokeskuksista. Valoa keräävät kompleksit sisältävät pigmenttejä, kuten klorofyllejä ja karotenoideja, jotka absorboivat valoa eri aallonpituuksilla. Nämä pigmentit välittävät absorboituneen energian reaktiokeskukseen, jossa klofofylli-molekyylit saavat viritystilan. Tämä viritetty klofofylli sitten luovuttaa elektronin ketjuun, aloittaen elektronien kuljetuksen.

Fotosysteemien rakenne ja toiminta ovat monimutkaisia ja tarkkaan säädeltyjä. Ne ovat keskeisiä elämän ylläpitämisessä maapallolla, sillä ne tuottavat happea ja energiaa, joka on ravintoketjun perusta. Tutkimus fotosysteemeistä jatkuu edelleen, pyrkien ymmärtämään niiden toimintaa entistä paremmin ja hyödyntämään tätä tietoa esimerkiksi keinotekoisessa fotosynteesissä.