Z-схема фотосинтеза

Последовательность расположения редокс-агентов в ЭТЦ хлоропластов в соответствии с их окислительно-востановительным потенциалом и данными по их локализации в комплексах отражает Z-схема фотосинтеза. Согласно Z-схеме, существует последовательный перенос электронов от фотосистемыII к фотосистемеI и две фотосистемы объединяются в единую цепь переноса электронов от воды к НАДФ+

Z-схема представляет фотосинтетический перенос электронов в виде энергетической диаграммы

На рисункепредставлен не только путь электронов, переходящих от Н2Ок NADP +, но и энергетические взаимоотношения. Вертикальная ось этой диаграммы соответствует энергетической шкале. Процессы, при которых электроны переносятся «вверх» (красные стрелки), требуют затраты световой энергии, а процессы, при которых электроны движутся «вниз» (черные стрелки), сопровождаются уменьшением свободной энергии. При поглощении кванта света фотосистемой I один из ее электронов переходит из состояния с относительно низкой энергией в состояние, богатое энергией, вследствие чего фотохимический реакционный центр фотосистемы I, находящийся теперь в возбужденном состоянии, становится очень мощным восстановителем, так что электроны движутся от него «вниз» к NADP + и восстанавливают его в NADPH. Высокоэнергетические электроны, движущиеся от фотосистемы II к фотосистемеI, также получили энергию от квантов света, но от тех, которые были поглощены фотосистемойII. Дырки в фотосистемеII, ставшей теперь очень мощным окислителем (акцептором электронов), заполняются электронами, которые движутся «вниз» от Н20. Z-схема, следовательно, показывает тот путь, по которому электроны переходят от Н20 к NADP +, восстанавливая его в NADPH, т.е. путь от большого положительного стандартного потенциала (+ 0,82 В) к большому отрицательному (— 0,32 В). Свободную энергию, необходимую для переноса одного электрона от Н20 к NADP +, поставляют два поглощенных кванта света; один из них поглощается фотосистемой I, а другой-фотосистемой II