Что такое фотосистема?

В биологии фотосистема — это сложный функциональный и структурный комплекс, состоящий из белков и пигментов (преимущественно хлорофилла), который отвечает за поглощение световой энергии и её преобразование в химическую энергию в процессе фотосинтеза. Эти комплексы встроены в мембраны тилакоидов внутри хлоропластов у растений и водорослей, а также в цитоплазматические мембраны фотосинтезирующих бактерий. Структура фотосистемы Каждая фотосистема состоит из двух основных частей:

• Антенный (светособирающий) комплекс. Включает в себя сотни молекул пигментов (хлорофиллы a и b, каротиноиды). Их задача — улавливать фотоны света и передавать энергию возбуждения от одной молекулы к другой к реакционному центру.
• Реакционный центр. Содержит «специальную пару» молекул хлорофилла a и первичный акцептор электронов. Здесь энергия света окончательно преобразуется: возбуждённый электрон покидает молекулу хлорофилла и передаётся по цепи переноса электронов.

Основные типы фотосистем В световой фазе фотосинтеза участвуют два типа систем, которые работают согласованно:

1. Фотосистема II (ФС II). По закону нумерации она была открыта второй, но в процессе фотосинтеза действует первой.
   • Максимум поглощения света — 680 нм (реакционный центр P680).
   • Главная особенность: ФС II осуществляет фотолиз воды — расщепление молекул воды под действием света. В результате выделяется кислород (как побочный продукт), протоны водорода и электроны, которые восполняют потерю электронов в реакционном центре.
2. Фотосистема I (ФС I).
   • Максимум поглощения света — 700 нм (реакционный центр P700).
   • Функция: получает электроны от ФС II (через цепь переноса) и использует энергию света для восстановления переносчика НАДФ+ до НАДФН, который затем используется в темновой фазе для синтеза глюкозы.

Значение Фотосистемы являются ключевым механизмом жизни на Земле, так как именно они позволяют преобразовывать энергию Солнца в энергию химических связей органических веществ и обеспечивают атмосферу кислородом. Дополнительную научную информацию можно найти в материалах Большой российской энциклопедии или на образовательном портале Khan Academy.