Faza jasna fotosyntezy
światło światło
A
H+
kompleks
NADP+
antenowy
H+
STROMA
BA
ONA
TYLAKOIDU
H2O
ruch protonów
zgodny z elektro-
ruch protonów
plastochinon plastcyjanina
chemicznym gradientem
enzym
ferredoksyna zgodny z
rozkładający
gradientem
O2 H+
H+
wodÄ™ PRZEPA
YW ELEKTRONÓW W
elektrochemicznym
ÅšWIATA
O
BA
ONIE TYLAKOIDU W FAZIE
fotosystem II Kompleks cyt b/f fotosystem I reduktaza NADP
TYLAKOIDU
JASNEJ FOTOSYNTEZY (A) I
B fotosystem I
ZMIANY POTENCJAA
U
OKSYDOREDUKCYJNEGO (B)
ferredoksyna
reduktaza NADP
fotosystem II
powstanie gradientu
elektrochemicznego
generujÄ…cego ATP
H+
H+
cyt b/f
plastochinon światło
plastcyjanina
światło
enzym rozczepia-
jÄ…cy wodÄ™
KOMPLEKS BARWNIKÓW ANTENOWYCH I CENTRUM
REAKCJI FOTOCHEMICZNEJ
Rośliny wyższe
Brunatnice i sinice
KOMPLEKS BARWNIKÓW ANTENOWYCH I CENTRUM
REAKCJI FOTOCHEMICZNEJ
Kompleks barwników antenowych związany z PS I jest znacznie mniejszy
niż kompleks anten PSII
Monomer LHC zawiera trzy
transmembranowe helisy
wiążace 12 cz. Chl a i b
oraz karotenoidy.
KOMPLEKS BARWNIKÓW ANTENOWYCH I CENTRUM
REAKCJI FOTOCHEMICZNEJ
Przekazywanie energii wzbudzenia i transport elektronu
Energia absorbowana przez barwniki antenowe
(LHCs) przekazywana jest na parÄ™ czÄ…steczek
chlorofilu a w centrum aktywnym fotosystemu
(A). Następuje wzbudzenie ch a przekazanie e-
na kolejny akceptor (w fotosystemie II jest to
zwiÄ…zany Q) znajdujÄ…cy siÄ™ przy stromalnej
powierzchni tylakoidu. Wynikiem tego jest
negatywny ładunek błony po stronie stromalnej i
pozytywny od strony lumen (B). Separacja
ładunku jest nieodwracalna. W ten sposób
akceptor z dodatkowym elektronem, staje siÄ™
silnym reduktorem i łatwo oddaje e- następnej
cząsteczce. Z kolei pozytywnie naładowana
czÄ…steczka chlorolilu a jest silnym utleniaczem i
chętnie odbiera elektron z donora po stronie
lumen.
KOMPLEKS BARWNIKÓW ANTENOWYCH I CENTRUM
REAKCJI FOTOCHEMICZNEJ
Przekazywanie energii wzbudzenia i transport elektronu
Strukturalny model fotosystemu II roślin
wyższych i glonów
Transport e- w obrębie fotosystemu II
Fotooksydacja H2O (tzw.
schemat S )
2H2O O2 + 4H+ + 4 e-
Strukturalny model fotosystemu II
Plastochinon (PQ) 
forma utleniona
.) 
Plastosemichinon (PQ
forma częściowo
zredukowana
Plastochinol (PQH2) 
forma zredukowana
Organizacja
kompleksu cyt b6f
i cykl Q.
cys his
S
Fe Fe
S
cys his
2Fe-2S
FOTOSYSTEM I (PSI)
A0- chl a
A1- filochinon (wit. K1)
Fx, FA/FB - centrum Fe-S
LHC II pozostaje w luz
nym zwiÄ…zku z PSII. Podczas
transportu elektronów następuje fosforylacja LHCII na
skutek aktywacji kinazy przez zredukowany PQ. Zmienia to
PQH2
na tyle strukturę LHCII, że następuje uwolnienie systemu
antenowego z PSII i migracja do lamelli intergranalnych, w
pobliże PSI. Aktywowany jest transport e- na ferredoksynę
i NADP+. PQH2 jest utleniane i zwiększa się pula PQ.
Wysokie stężenie utlenionej formy plastochinonu sprzyja
defosforylacji LHCII i powrotowi kompleksu do tylakoidów
granalnych.
W ten sposób LHC II zapewnia równomierna dystrybucję
energii pomiędzy fotosystemy. Zbalansowane wzbudzenie PS
II i PS I warunkuje sprawny transport e- przez cały
łańcuch i zapewnia maksymalną produkcję siły asymilacyjnej.
PQ
Transport elektronów z wody na NADP+
Cykliczny transport elekrtonów
Gradient potencjału elektrochemicznego
generowany w tylakoidach stanowi pierwotnÄ…
siłę protomotoryczną (pmf) wykorzystywaną
przez syntazÄ™ ATP do syntezy ATP
Syntaza ATP
Podjednostki syntazy ATP tworzÄ… dwa
oddzielne sektory: błonowy (CF0)
funkcjonujący jako kanał protonowy i
poza-błonowy (CF1), zawierający centra
katalityczne odpowiadajÄ…ce za syntezÄ™
ATP. CF0 budują cztery różne
podjednostki (I, II, III i IV), z
których jedna występuje w kilku (6-8)
kopiach tworzÄ…cych transmembranowy
kanaÅ‚. CF1 to pięć podjednostek (Ä…, ²,Å‚,
´, i µ) o różnych funkcjach.
Mechanizm syntezy ATP zaproponowany przez Paula Boyera zakłada, że energia uwalniana
podczas transportu H+ przez CF0 nie jest bezpośrednio wykorzystywana do syntezy wiązania
wysokoenergetycznego w ATP, ale do zmian konformacyjnych centrów katalitycznych enzymu
umożliwiających uwalnianie związanej cząsteczki ATP. CF1 zawiera trzy centra wiążące
nukleotydy. Każde z nich może występować w trzech odmiennych konformacjach: luz
nej (L 
słabe wiązanie nukleotydu), zamkniętej (T  mocne wiązanie nukleotydu) i tzw. otwartej (O 
brak wiązania nukleotydu). Zmiany komformacyjne indukowane przepływem protonu przez CF0
powodują rotację podjednostki ł i wewnętrzną konwersję strukturalną centrów katalitycznych
zmieniającą ich powinowactwo do substratów (1). I tak konformacja L jednego z centrów
zmienia siÄ™ w konformacjÄ™ T, drugiego z O w L a trzeciego z T w O. W centrum o
konformacji T następuje przestrzenne zbliżenie związaej cząsteczki ADP i Pi, odwodnienie i
synteza wysokoenergetycznego wiązania fosforanowego (2). Synteza ta nie wymaga już
żadnego nakładu energii.
PRODUKTY FAZY JASNEJ FOTOSYNTEZY (tzw. SIA
A
ASYMILACYJNA)
dinukleotyd nikotynoamidoadeninowy
(NADPH)
Adenozyno-5 -trifosforann ATP