9.5: Fotosystem I

Chociaż strukturalnie podobny do fotosystemu II (PSII), fotosystem I (PSI) ma innego dostawcę elektronów i akceptora elektronów.

Oba te fotosystemy działają wspólnie. Wzbudzony elektron z PSII jest przekazywany do PSI poprzez łańcuch transportu elektronów w błonie tylakoidów chloroplastu, który składa się z plastochinonu cząsteczki nośnikowej, kompleksu cytochromu z dwoma białkami i plastocyjaniny. Gdy elektrony przemieszczają się pomiędzy PSII i PSI, tracą energię i muszą zostać ponownie zasilone przez PSI. W rezultacie kolejny foton jest absorbowany przez pigmenty kompleksu antenowego PSI i przekazywany do centrum reakcji PSI zwanego P700. P700 ulega utlenieniu i wysyła wysokoenergetyczny elektron do NADP⁺, tworząc NADPH. Podobnie jak PSII przechwytuje energię w celu wytworzenia gradientów protonów i wytworzenia ATP, tak PSI przechwytuje energię w celu redukcji NADP⁺ do NADPH.

Po przekształceniu energii słonecznej w energię chemiczną w postaci cząsteczek ATP i NADPH, komórka posiada paliwo potrzebne do zbudowania cząsteczek węglowodanów w celu długotrwałego magazynowania energii w zrębie chloroplastu.

Podobnie jak fotosystem II, fotosystem I ma również domenę rdzeniową zwaną centrum reakcji P700 i domenę peryferyjną zwaną kompleksem zbierania światła.

Elektrony są przenoszone z PSII do PSI przez szereg cząsteczek akceptora elektronów, zaczynając od nośnika elektronów – plastochinonu, a następnie kompleksu cytochromów i ruchomego nośnika elektronów – plastocyjaniny.

Gdy plastocyjanina zostanie zredukowana, przenosi elektron do utlenionego centrum reakcji PSI.

Zredukowany P700 następnie absorbuje światło i przekazuje wzbudzony elektron do unikalnego akceptora elektronów PSI - ferredoksyny.

Wreszcie, elektrony są akceptowane przez reduktazę ferredoksyny-NADP⁺, ostatecznie tworząc produkt o wysokiej energii, NADPH.

Przenoszenie elektronów przez łańcuch transportu elektronów na błonie tylakoidów uwalnia energię, która jest wykorzystywana do pompowania protonów do przestrzeni tylakoidów przez kompleks cytochromów, tworząc gradient protonów.

Syntaza ATP, wyspecjalizowany kanał protonowy, wykorzystuje ten gradient protonów do przyłączenia trzeciej grupy fosforanowej do ADP i wytworzenia ATP poprzez chemiosmozę.