Unterschied zwischen Photosystem 1 und Photosystem 2

Photosystem 1 gegen Photosystem 2
 

Chlorophyllmoleküle und andere akzessorische Pigmentmoleküle bilden zusammen mit Proteinen und anderen kleinen organischen Verbindungen das Photosystem I und das Photosystem II. Im Allgemeinen wird das Photosystem I als PS I und das Photosystem II als PS II bezeichnet. Photosysteme befinden sich in den Thylakoidmembranen. Ein Photosystem enthält einen Antennenkomplex oder einen Lichtsammelkomplex von Pigmentmolekülen und ein Reaktionszentrum. Es gibt etwa 200 bis 300 Pigmentmoleküle in einem Lichtsammelkomplex. Verschiedene im Photosystem gefundene Pigmentmoleküle sammeln Licht unterschiedlicher Wellenlänge. Das von den Pigmentmolekülen gesammelte Licht wird von einem zum anderen übertragen und schließlich auf ein spezielles Chlorophyll-A-Molekül übertragen, das als Reaktionszentrum im Photosystem bekannt ist. Das Reaktionszentrum muss viermal arbeiten, um ein Sauerstoffmolekül herzustellen. Pflanzen benötigen im Wesentlichen beide Photosysteme I und II. Dies liegt daran, dass das Ablösen von Elektronen aus Wasser mehr Energie erfordert, als das lichtaktivierte Photosystem I liefern kann. Pflanzen besitzen ein zweites Photosystem (PS II), das in der Lage ist, Licht mit kürzerer Wellenlänge (höherer Energie) zu absorbieren und in Verbindung mit PS I zu verknüpfen, wodurch ein nichtzyklischer Elektronenfluss ermöglicht wird. Zusammen sind PS I und PS II auf die Energieerzeugung ausgerichtet.

Photosystem I

Die von den Pigmentmolekülen absorbierte Lichtenergie wird im Reaktionszentrum des Photosystems II auf P 680-Chlorophyll-a-Moleküle übertragen. Wenn Energie auf P 680 übertragen wird, werden ihre Elektronen auf ein hohes Energieniveau angehoben. Diese Elektronen werden von primären Elektronenakzeptormolekülen aufgenommen und schließlich durch eine Reihe von Trägermolekülen wie Cytochrom in das Photosystem I aufgenommen. Wenn Elektronen durch Elektronenträger mit niedrigen Energieniveaus übertragen werden, wird ein Teil der freiwerdenden Energie bei der ATP-Synthese aus ADP verwendet. Dieser Vorgang wird als Photophosphorylierung bezeichnet. Gleichzeitig werden Wassermoleküle durch die Lichtenergie gespalten und dieser Vorgang wird als Photolyse von Wasser bezeichnet. Durch die Photolyse von 4 Wassermolekülen werden 2 Sauerstoffmoleküle, 4 Protonen und 4 Elektronen produziert. Die erzeugten Elektronen ersetzen Elektronen, die aus einem Chlorophyll-Molekül von PS II verloren gehen. Sauerstoff wird als Nebenprodukt entwickelt.

Photosystem II

Bei PS I wird auch Lichtenergie absorbiert, wenn P 700 Chlorophyll-Moleküle des Photosystems I angeregt werden. Dann werden seine Elektronen auf höhere Energieniveaus angehoben und von Primärelektronenakzeptoren akzeptiert. Und durch Akzeptormoleküle wird es schließlich auf NADP-Moleküle übertragen, die zu NADPH reduziert werden₂ unter Verwendung von Protonen, die bei der Photolyse erzeugt werden. Bei PS I kann das angeregte Elektron ein Elektron aus Chlorophyll a oder das aus PS II kommende Elektron sein.