Fotosysteem: verschil tussen versies

11 bytes toegevoegd ,  1 jaar geleden
k
leestekens, replaced: <sup>-</sup> → <sup>−</sup> (4) met AWB
k (plaats vindt -> plaatsvindt)
k (leestekens, replaced: <sup>-</sup> → <sup>−</sup> (4) met AWB)
 
==Fotosysteem II==
In Fotosysteem II (PSII) beginnen de lichtreacties van de fotosynthese. De eiwitten en moleculen die nodig zijn voor de reacties in het reactiecentrum zijn gebonden aan twee lange [[polypeptide]]n (D1 en D2 genaamd). Dit reactiecentrum bestaat uit een speciaal paar van chlorofylmoleculen. Dit speciale paar is een dimeer van twee chlorofyl-a-moleculen. Het wordt speciaal genoemd vanwege zijn fundamentele rol in de fotosynthese. Verder bestaat PSII ook nog uit verschillende antennesystemen aan de stromazijde, met als doelwitpigment [[P680]] en ligt er ook nog een heel belangrijke mangaancluster aan de lumenkant.
 
De totaalreactie die plaatsvindt in fotosysteem II is:
Normaal gesproken zou zo’n pigment terugkeren naar zijn grondtoestand via [[fluorescentie]], maar dit keer niet. Dit speciale paar ligt namelijk zo in PSII dat er altijd een sterke [[oxidator]] in de buurt is die een elektron kan opnemen van P680*. In PSII is de oxidator [[feofytine]] aanwezig. Het elektron springt dus van P680* naar pheophytin (Pheo) over, waardoor er een ladingsscheiding ontstaat:
 
:P680* + Pheo → P680<sup>+</sup> + Pheo<sup>-</sup> (ladingsscheiding)
 
P680+ en Ph- zijn alle twee [[Radicaal (scheikunde)|radicalen]], en zouden heel gemakkelijk met elkaar kunnen reageren waardoor er weer ladingsrecombinatie zou plaatsvinden. Het elektron van Ph- zou dan terugspringen naar P680 om de positieve lading daar te neutraliseren. Dit elektron van een hoog energieniveau zou zo zijn energie verspillen omdat het terug op P680 wordt omgezet in warmte. Drie factoren voorkomen dat deze ladingsrecombinatie plaatsvindt:
#Een ander elektron (afkomstig van een ander radicaal YZ, later verder uitgelegd) is ook minder dan 10 Å van P680+ en deze kan de P680+ dus ook neutraliseren.
#De reactie van Ph- naar P680+ is bijzonder langzaam. Waarom dit zo is, is nog niet helemaal duidelijk. Het radicaal YD zou hier een rol in kunnen spelen.
Door deze drie factoren kan het elektron efficiënt naar QA getransporteerd worden. QA is stevig gebonden, maar het elektron wordt vanuit QA ook weer snel verder getransporteerd naar QB, die een zwakkere binding heeft en daardoor sneller reageert. Als er dan nog een foton absorbeert, en nog een elektron via hetzelfde pad QB bereikt, reageert QB samen met twee protonen uit het stroma tot QH2. Deze reactie ziet er dan zo uit:
 
:2 Ph- + 2H<sup>+</sup>(stroma) + QB → 2 Ph + QBH2 (chinon omzetting)
De totaalreactie bij de fotolyse van water is dus:
 
:2 H<sub>2</sub>O → 4 e<sup>-</sup> + 4 H<sup>+</sup>(lumen) + O<sub>2</sub>
 
Als we deze reactie samen nemen met de omzetting van chinon die we al in een reactie hadden gezet krijgen we weer de totaalreactie van PSII.
 
==Fotosysteem I==
In fotosysteem I (700 &nbsp;nm) worden de elektronen gebruikt voor het creëren van NADPH volgens:
 
:[[Nicotinezuur|NADP]]<sup>+</sup> + 2H<sup>+</sup> + 2 e<sup>-</sup> → NADPH+ H<sup>+</sup>
 
NADPH is de belangrijkste [[reductor]] in cellen en levert een bron van elektronen voor diverse andere reacties. Chlorofyl houdt hieraan een tekort aan elektronen over die vervolgens weer teruggewonnen moeten worden uit andere reductoren. In planten en algen is deze reductor water, wat leidt tot de productie van zuurstof:
 
:2 H<sub>2</sub>O → O<sub>2</sub> + 4 H<sup>+</sup> + 4 e<sup>-</sup>
 
Het valt op dat de zuurstof dus afkomstig is uit water en ''niet'' uit kooldioxide. Dit is voor het eerst voorgesteld door [[C. B. Neil]] die fotosynthetische bacteriën bestudeerde in de jaren 30. Behalve de [[Cyanobacterie|cyanobacteriën]] gebruiken bacteriën [[sulfide]] en [[Diwaterstof|waterstof]] als reductor waardoor geen zuurstof vrij komt.