Photosystem

Un fotosistema è un insieme formato da proteine ​​e pigmenti, inclusa la clorofilla , e si trova nelle membrane tilacoidi dei cianobatteri e dei cloroplasti nelle cellule vegetali. I fotosistemi sono coinvolti nei meccanismi della fotosintesi assorbendo i fotoni dalla luce.

Descrizione e principio di funzionamento

Un fotosistema è costituito da un centro di reazione e da un'antenna collettrice per ottimizzare l'assorbimento dei fotoni che innescano reazioni fotochimiche.

• Un centro di reazione è un luogo specializzato costituito da due molecole di clorofilla a in grado di donare i suoi elettroni all'accettore primario .
• Gli altri clorofilla a e b molecole e le carotenoidi molecole formano una raccolta di antenna che assorbe fotoni e trasmette energia ai centri di reazione .

I fotosistemi sono i centri dei fotorecettori della membrana tilacoide contenuta nei cloroplasti .

Due tipi di fotosistemi

Esistono due fotosistemi che intervengono successivamente nella fotosintesi, il fotosistema II interviene prima del fotosistema I  :

• Il fotosistema II , che si trova nel grana, un centro di reazione per una coppia di molecole di clorofilla ha P680 (assorbimento di luce di lunghezza d' onda inferiore o uguale a 680  nm ). A questo punto, l'energia accumulata dal centro di reazione rilascia un elettrone energetico che viene trasportato su una catena di accettori di elettroni. L'elettrone passa attraverso un plastoquinone poi attraverso il citocromo b 6 f complessa , provocando il pompaggio di un H + protone verso il lume della tilacoidi. Questo gradiente di concentrazione dei protoni attorno alla membrana del tilacoide sta causando il gradiente elettrochimico che consente all'ATP sintasi di fosforilare l' ADP in ATP .

• L'elettrone passa quindi al fotosistema I , che si trova nei tilacoidi intergranari dei cloroplasti . Consiste in una coppia di molecole di clorofilla a P700 che assorbono la luce con una lunghezza d'onda di 700  nm o inferiore . Sotto l'azione della luce, rilascia un nuovo elettrone energetico che, passando attraverso una ferredossina , gli permette di ridurre NADP + a NADPH . Nella fotofosforilazione ciclica, questo elettrone non riduce NADP + ma ritorna al plastochinone.

Le molecole di clorofilla a dei due fotosistemi sono identiche ma associate a proteine differenti.

Nel caso del fotosistema II, gli elettroni necessari alla riduzione della clorofilla P680 sono forniti dall'ossidazione dell'acqua (il termine per fotolisi dell'acqua non è corretto) che produce i protoni (H + ) per la riduzione del NADP. Secondo la reazione 2 H 2 O → 4H + + O 2 + 4th -

Nel caso del fotosistema I, sono gli elettroni delle catene di fotofosforilazione che riducono la molecola di clorofilla P700.

Vedi anche

• Fotosintesi
• Fotofosforilazione
• Clorofilla