Czym są fotosystemy? Jaka jest ich rola w fotosyntezie?

Fotosystem, inaczej fotoukład to kompleks barwników lipidowo-białkowych, który absorbuje kwanty światła. Fotosyntetyczne pigmenty, jak chlorofil a, chlorofil b i karotenoidy, są cząstkami w błonach tylakoidu chloroplastów i pochłaniają światło. Pigmenty, wraz z białkami i chlorofilami, zorganizowane są w kompleksach zwanych fotosystemami. Kiedy pigment pochłania foton – światło – zmienia się ze stanu podstawowego w stan wzbudzony, a wówczas, jeden z elektronów zostaje wybity na orbital i przekazywany na kolejne przenośniki elektronów.

Większość pigmentów w fotosystemie działa jak kanał dla energii, który przekazuje energię do wewnątrz głównego centrum reakcji. Dzięki oddziaływaniu elektromagnetycznemu, kiedy jeden z pigmentów jest wzbudzany przez światło, to kolejno przenosi energię do pozostałych pigmentów. Reakcją łańcuchową, pigment przekazuje energię do kolejnych cząsteczek. Cząsteczka odbiorcza może przyjąć ilość energii równą lub mniejszą od dostarczanej, ale nie wyższą.

Można wyróżnić dwa rodzaje fotoukładów:

  1. Fotoukład I (PS I)- złożony z centrum reakcji PS I i układu antenowego – LHC I, gdzie stosunek chlorofilu a do chlorofilu b wynosi 4:1. Ten rodzaj fotoukładu występuje głównie w lamelach, czyli tylakoidach stromy.
  2. Fotoukład II (PS II)- złożony z centrum reakcji PS II i układu antenowego – LHC II, gdzie stosunek chlorofilu a do chlorofilu b wynosi 1:1. Ten rodzaj fotoukładu występuje głównie w tylakoidach gran.