Back to chapter

9.5:

Fotosysteem I

JoVE 核
生物学
需要订阅 JoVE 才能查看此.  登录或开始免费试用。
JoVE 核 生物学
Photosystem I

Languages

分享

– [Instructeur] Vergelijkbaar met Fotosystem II, worden in Fotosystem I, fotonen ook geabsorbeerd door pigmentmoleculen in het lichtoogstcomplex om energie te kunnen relateren aan het reactiecentrum, en na oxidatie, wordt een hoogenergetisch elektron doorgegeven aan de primaire elektronenacceptor. Echter, deze keer worden de ontbrekende elektronen uit het chlorofyl A-paar vervangen door elektronen die vanuit Fotosysteem II door de elektronentransportketen reizen. Van het dragermolecuul plastochinon, tot het dubbele eiwit, cytochroomcomplex, tot een ander eiwit, plastocyanine. De energie die vrijkomt bij dit proces wordt gebruikt om protonen in de thylakoïde ruimte te pompen, via het cytochroomcomplex, waardoor een protongradiënt ontstaat dat ATP genereert door middel van chemiosmosis. Zodra het elektron door dit reactiecentrum gaat, komt het in de tweede elektronentransportketen terecht, te beginnen met het eiwitcomplex ferredoxine. Van hieruit wordt het ene elektron geaccepteerd door NADP+ reductase, samen met een ander elektron en proton die uiteindelijk het energieproject NADPH vormen.

9.5:

Fotosysteem I

Overzicht

Net als Fotosysteem II (FS II), vangt Fotosysteem I (FS I) fotonen op en transporteert ze door chlorofylmoleculen naar een reactiecentrum. In FS I activeren de fotonen de elektronen die FS I zijn binnengekomen vanuit FS II opnieuw. Vanuit het reactiecentrum wordt het hoogenergetische elektron door een elektronentransportketen gestuurd. Uiteindelijk komt het elektron samen met een extra elektron en een proton om NADP + te reduceren zodat NADPH ontstaat. Dus, vergelijkbaar met FS II dat energie opneemt om ATP te genereren, neemt FS I energie op om NADPH te creëren.

Fotosysteem I

De pigmenten van het licht-oogstcomplex in Fotosysteem I absorberen fotonen en geven de energie door aan het reactiecentrum (P700). Na oxidatie wordt een hoogenergetisch elektron doorgegeven van het gespecialiseerde chlorofyl a paar aan de primaire elektronenacceptor. Deze keer worden de ontbrekende elektronen van het chlorofyl paar vervangen door de elektronen die uit Fotosysteem II reizen (in plaats van water te splitsen zoals in FS II). Elektronen die van FS II naar FS I reizen, de elektronentransportketen, die bestaat uit het dragermolecuul plastoquinon, het cytochroomcomplex met twee eiwitten en plastocyanine.

Zodra het elektron geëxciteerd is in het reactiecentrum van FS I, komt het in een tweede elektronentransportketen terecht: het eiwitcomplex ferredoxine. Het enkele elektron voegt zich dan samen met een ander elektron en een proton (H + ) die alle drie geaccepteerd worden door NADP + reductase om het product NADPH te vormen. FS II neemt dus energie op om een protongradiënt te creëren die uiteindelijk wordt gebruikt om ATP te maken, en de energie die in FS I wordt opgenomen, wordt gebruikt om NADPH te produceren.

Suggested Reading

  1. Cardona, T., Shao, S., Nixon, P.J. Enhancing Photosynthesis in Plants: The Light Reactions. Essays In Biochemistry. 62 (1), 85-94 (2018).