Transport des électrons (schéma en Z)
Dans un tel schéma, on essaie de classer les différents transporteurs d'électrons en fonction de leur potentiel d'oxydoréduction.
Fonctionnement du photosystème II :
Dans un premier temps, on ne considérera que le photosystème PSII (avec ses donneur (Z) et accepteur (Q)), et l'ensemble constitué par la pheophytine et les plastoquinones) primaires. L'antenne collectrice est schématisée en vert et le centre réactionnel par la chlorophylle a (P680).
Dans un premier temps, on ne considérera que le photosystème PSII (avec ses donneur (Z) et accepteur (Q)), et l'ensemble constitué par la pheophytine et les plastoquinones) primaires. L'antenne collectrice est schématisée en vert et le centre réactionnel par la chlorophylle a (P680).
C'est au niveau du donneur Z que se réalise la photolyse de l'eau ; les électrons des chlorophylles, excités par les photons, sont transférés à la chaîne des transporteurs.
On constate que les électrons ne peuvent pas être transférés à l'accepteur final : le NADP. En effet, l'ensemble (Q / PQ) a un potentiel rédox inférieur à celui du NADP. C'est là qu'intervient le PSI.
Fonctionnement coordonné des photosystèmes I et II
Le premier photosystème découvert est le photosystème I (PSI). Plusieurs arguments ont montré qu'il devait exister un deuxième photosystème (PSII).
Le schéma précédent (Fig. 01) est complété par le photosystème (PSII) schématisé par son antenne et son centre réactionnel (P700).
Le donneur primaire est la plastocyanine (PC) et l'accepteur primaire une chlorophylle (X). Les électrons fournis par le PSII passent des plastoquinones (PQ) à la plastocyanine (PC), par l'intermédiaire d'un groupe protéique contenant en particulier des cytochromes (\(Cy_{f}\) et \(Cy_{b}\)). La forme de cet ensemble a valu à ce schéma le nom de "Schéma en Z".
Le PSI est construit sur le même modèle que le PSII :
Le donneur primaire est la plastocyanine.
L'accepteur primaire X est une chlorophylle.
Le NADP est réduit en NADPH par une Ferredoxine NADP réductase, grâce aux 4 électrons transportés et aux 4 protons libérés lors de la photolyse de l'eau.
La variation de potentiel rédox la plus importante se réalise au niveau des plastoquinones (PQ), suffisante pour permettre la synthèse d'ATP. Cependant, la formation de l'ATP implique un mécanisme particulier.