Photosysteme verwenden Licht, um ein Elektron zu aktivieren, das dann in einer Elektronentransportkette verwendet wird, um hochenergetische Moleküle für die Dunkelreaktionen der Photosynthese zu erzeugen. Solche Reaktionen sind als Photophosphorylierung bekannt und bilden die Lichtreaktionsstufe der Photosynthese.
Photosysteme sind komplexe Anordnungen von Chlorophyll a mit anderen Pigmenten, einschließlich Chlorophyll b, Xanthophylle und Carotinoide, die Lichtenergie einfangen, um ein aus einem Wasser entferntes Elektron zu energetisieren Molekül. Bei Pflanzen befinden sich Photosysteme in der Thykaloidmembran innerhalb des Chloroplasten. Zwei Arten von Photosystemen wurden als Photosystem I und Photosystem II identifiziert.
P680 ist die im Photosystem I verwendete Form von Chlorophyll a, und das Elektron wird von den Pigmenten zu einem Ferredoxin-Protein transportiert. Pflanzen haben neben Photosystem II auch Photosystem I.
P700 ist die im Photosystem II verwendete Form von Chlorophyll a und das Elektron wird zu einem Plastochinonmolekül transportiert. Viele photosynthetische Bakterien haben nur das Photosystem II. Cyanobakterien sind eine bemerkenswerte Ausnahme mit beiden Arten von Photosystemen.
Bei der zyklischen Photophosphorylierung wird das vom Photosystem freigesetzte und in der Elektronentransportkette verwendete energetisierte Elektron zum Photosystem I zurückgeführt. Dieser Prozess produziert ATP.
Bei der nichtzyklischen Photophosphorylierung geht das Elektron vom Photosystem II durch eine Reihe von Reaktionen zum Photosystem I, das das Elektron mit Hilfe von Licht für eine weitere Reihe von Reaktionen wieder mit Energie versorgt. Das Elektron wird nicht an die Photosysteme zurückgegeben und es entsteht NADPH.
