Belangrijk verschil: het fotosysteem Ik kreeg de naam "I" zoals het vóór fotosysteem II werd ontdekt. Tijdens het proces van fotosynthese komt fotosysteem II echter in beeld voor fotosysteem I. Het belangrijkste verschil tussen beide is de golflengten van licht waarop ze reageren. Fotosysteem Ik absorbeer licht met een golflengte korter dan 700 nm, terwijl fotosysteem II licht absorbeert met golflengten korter dan 680 nm. Ze zijn echter allebei even belangrijk in het proces van zuurstof fotosynthese.

Fotosystemen zijn een essentieel en functioneel onderdeel van het fotosyntheseproces. Fotosynthese is Grieks voor "compositie van licht". Het is een proces dat door planten en andere organismen wordt gebruikt om licht in voedsel om te zetten. Het laat de planten en organismen eigenlijk toe om de lichtenergie van de zon te verzamelen en het in chemische energie te veranderen. Deze chemische energie kan vervolgens worden gebruikt om de activiteiten van de plant en het organisme te voeden.

Planten, algen en vele soorten bacteriën nemen deel aan het proces van fotosynthese. Het is een van de belangrijkste energiebronnen voor planten en de meeste andere soorten bacteriën. Opdat planten en cyanobacteriën zuurstofrijke fotosynthese kunnen uitvoeren, hebben ze zowel fotosystemen I en II nodig. Zuurstof fotosynthese maakt gebruik van koolstofdioxide en water om zuurstof en energie te produceren.

Fotosystemen zijn structurele eenheden van eiwitcomplexen die betrokken zijn bij fotosynthese. Ze voeren de primaire fotochemie uit van fotosynthese, dat wil zeggen, de absorptie van licht en de overdracht van energie en elektronen. In planten en algen bevinden de fotosystemen zich in de chloroplasten, terwijl ze in fotosynthetische bacteriën in het cytoplasmamembraan kunnen worden aangetroffen.

Het fotosysteem Ik kreeg de naam "I" zoals het vóór fotosysteem II werd ontdekt. Tijdens het proces van fotosynthese komt fotosysteem II echter in beeld voor fotosysteem I. Het belangrijkste verschil tussen beide is de golflengten van licht waarop ze reageren. Fotosysteem Ik absorbeer licht met een golflengte korter dan 700 nm, terwijl fotosysteem II licht absorbeert met golflengten korter dan 680 nm. Ze zijn echter allebei even belangrijk in het proces van zuurstof fotosynthese.

Photosystem I bevat het chlorofyl-A-molecuul P700, dat golflengten absorbeert die korter zijn dan 700 nm. Het ontvangt energie van fotonen, naast de bijbehorende accessoire pigmenten in zijn antennesysteem en uit de elektronentransportketen van Photosystem II. Het gebruikt de energie van licht om NADP + (nicotinamide-adenine-dinucleotide-fosfaat) tot NADPH + H + te verminderen, of eenvoudig om een ​​protonpomp (plastoquinon of PQ) van stroom te voorzien.

Photosystem II, het eerste eiwitcomplex in de lichtafhankelijke fotosynthese, bevat het chlorofyl-A-molecuul P680 dat licht absorbeert met golflengten korter dan 680 nm. Het ontvangt energie van fotonen en van bijbehorende accessoire pigmenten in zijn antennesysteem en gebruikt het om watermoleculen te oxideren, protonen (H +) en O2 te produceren en een elektron door te geven aan de elektronentransportketen.

In het proces van fotosynthese absorbeert het fotosysteem II licht, waarbij de elektronen in het chlorofyl met reactiecentrum tot een hoger energieniveau worden geëxciteerd en door de primaire elektronacceptoren worden ingevangen. In fotosysteem II extraheren cluster van vier mangaanionen elektronen uit water, die vervolgens via een redox-actieve tyrosine aan het chlorofyl worden toegevoerd.

De elektronen worden vervolgens foto-geëxciteerd, die door het cytochrome b6f-complex reizen naar fotosysteem I via een elektronentransportketting die is ingesteld in het thylakoïde membraan. De energie van de elektronen wordt vervolgens benut door een proces dat chemiosmosis wordt genoemd. De energie wordt gebruikt om waterstof (H +) door het membraan naar het lumen te transporteren, om een ​​proton-aandrijfkracht te verschaffen om ATP te genereren. ATP wordt gegenereerd wanneer het ATP-synthase de protonen die in het lumen aanwezig zijn, via het membraan naar het stroma transporteert. De protonen worden getransporteerd door het plastoquinon. Als elektronen slechts eenmaal doorgaan, wordt het proces niet-cyclische fotofosforylering genoemd.

Nadat het elektron het fotosysteem I bereikt, vult het het chlorofyl van het fotosysteem I in het reactiecentrum. De elektronen worden vervolgens foto-geëxciteerd en worden gevangen in een elektronenacceptormolecuul van het fotosysteem I. De elektronen kunnen hetzij doorgaan met cyclisch elektronentransport rond PS I. of passeren ferredoxine naar het enzym NADP + -reductase. De elektronen en waterstofionen worden toegevoegd aan NADP + om NADPH te vormen, dat vervolgens wordt getransporteerd naar de Calvin-cyclus om te reageren met glyceraat 3-fosfaat, samen met ATP om glyceraldehyde 3-fosfaat te vormen. Het glyceraldehyde 3-fosfaat is de basis bouwsteen die door de planten kan worden gebruikt om een ​​verscheidenheid aan stoffen te maken.