Fotosistemi e complesso citocromo

Fotosistema II

Complesso di membrana integrale con peptidi.
Sul versante del lume  c’è l’ OEC, complesso deputato al rilascio dell’ossigeno molecolare. Qui la molecola d'acqua viene scissa liberando elettroni e allo stesso tempo viene rilasciato O2 e  protoni.
D1 e D2 sono dei polipeptidi, la loro organizzazione consente  di  creare una cavità interna dove si posiziona la clorofilla speciale P680. Quest’ultima viene mantenuta lì, posizionata in modo tale da ricevere elettroni dalla fotolisi dell’acqua, che fanno un percorso che coinvolge un residuo di tirosina (Yz)  sulla proteina D1, li dona poi alla clorofilla P680. D1 ha inoltre un rapido  "turnover" perché sensibile danno fotochimico. La lacuna elettronica viene quindi colmata. 
La P680 si eccita,cede il proprio elettrone al suo accettore primaria PHEO (feofitina), molecola di clorofilla senza il magnesio, prende elettrone e a sua volta lo cede al plastochinone Qa.
Esistono due tipi di plastochinone sono stati denominati Qa  e Qb. 
- Qa accetta solo un elettrone per volta. 
- Qb è fatto in modo tale da ricevere due elettroni.
Quando qB ha ricevuto due elettroni e si trova nella forma ridotta, Qb deve per stabilizzarsi, deve prelevare due H+ dallo stroma per diventare plastochinone ridotto, diventando plastochinolo.

Oxygen Evolving Complex

Si trovano gli ioni manganese e possono subire delle ossidazione raggiungendo degli stati che sono stati  definiti S0,S1,S2,S3,S4. Ogni evento di fotolisi, ossidazione dell’acqua, rilascia  dei protoni.
S4: abbiamo 4 cariche positive, è instabile ed è l’unico in grado  di ossidare H2O. Gli  elettroni vengono presi in carico dal manganese. S4 diventa S0. Transizione attraverso stadi successivi,avviene perché c’è un input di energia. Man mano vengono persi elettroni e  ceduti all’Yz.  
Siamo a livello di plastochinoni.

Complesso citocromo

Complesso multiproteico-presenza di numerosi gruppi prostetici.
Comprende: proteina Fe-S di  Rieske, citocromo f,citocromo b6 e subunità IV.
Collega il fotosistema  I e  fotosistema II.
La plastocianina fa da shuttle trasferendo elettroni dal complesso citocromo al fotosistema I.

Complesso multiproteico caratterizzato dalla presenza di numerosi gruppi prostetici.
Il  gruppo eme è un complesso chimico tipico di componenti.

Fotosistema I

Il centro di reazione del PS-I è racchiuso in un complesso multiproteico dove si localizza la clorofilla speciale P700.
Gli elettroni viaggiano attraverso proteine che contengono gruppi Fe-S.
Sul versante dello stroma si trova la ferredossina, ha ruolo importante nel controllo del processo fotosintetico.
Attraverso il trasportatore intermedio, flavoproteina ferredossina NADP reduttasi che riduce NADP+ a NADPH. otteniamo il NADPH. LH1 è l’accettore antenna del fotosistema I che riceve la pioggia di fotoni.
L’ultima reazione è catalizzata dalla flavoproteina ferredossina-NADP reduttasi (FNR).

Trasporto ciclico degli e-

In determinate condizioni si può verificare un flusso ciclico di elettroni che passano dalla porzione ridotta del PSI al citocromo b6f e poi tornano al PSI.
Sovrapponendo al trasporto lineare di elettroni, il flusso ciclico, avviene un rilascio ulteriore di protoni nel lume, questi protoni sono utilizzati per la sintesi di ATP.
Il trasporto ciclico di elettroni è essenziale per ottimizzare la sintesi di ATP. Incrementare il rapporto ATP/NADPH in condizioni sfavorevoli. Proteggere PSII e PSI dal fotodanno, dissipando l’eccesso di energia luminosa assorbita in condizioni di stress ambientale.