Photosystème II

Aperçu

Le photosystème II est un complexe multi-protéique intégré dans la membrane thylakoïdienne où il récolte l’énergie lumineuse. Les molécules de chlorophylle transfèrent l’énergie à une paire spécifique de molécules de chlorophylle a dans le centre réactionnel du photosystème II. Là, les molécules de chlorophylle a perdent un électron (oxydation), le transférant à un accepteur primaire d’électrons. Les électrons cédés passent par la chaîne de transport d’électrons dans le photosystème I. Le fractionnement d’une molécule d’eau libère un atome d’oxygène, deux protons (H⁺) et deux électrons. Les électrons remplacent les électrons cédés par les deux molécules de chlorophylle a dans le centre réactionnel. L’atome d’oxygène réagit immédiatement avec un autre atome d’oxygène, produisant O₂ qui est libéré dans l’atmosphère. Les protons s’accumulent et créent un gradient de concentration à travers la membrane thylakoïdienne qui entraîne la synthèse d’ATP au cours d’un processus appelé chimiosmose.

La récupération de la lumière dans le photosystème II

Le complexe multi-protéique du photosystème II récolte des photons et transfère l’énergie par l’intermédiaire de ses pigments liés la chlorophylle a et b ainsi que les caroténoïdes. Les caroténoïdes ont une fonction protectrice car ils aident à dissiper la grande quantité d’énergie absorbée, qui pourrait autrement endommager le tissu végétal.

L’énergie passe d’une molécule de chlorophylle à une molécule de chlorophylle jusqu’à ce qu’elle atteigne une paire de molécules de chlorophylle a spécialisées dans une région qui s’appelle le centre réactionnel. Le centre réactionnel est également connu sous le nom de P680 car il absorbe la lumière à une longueur d’onde de 680 nm. L’énergie est assez forte pour détacher un électron d’une molécule de chlorophylle (oxydation). L’électron libre se transfère vers une molécule d’accepteur primaire d’électrons, au cours d’un processus nommé photoacte. L’électron de chlorophylle a dans le centre réactionnel est remplacé par l’un des deux électrons qui sont libérés lors du fractionnement d’une molécule d’eau.

Le gradient de protons et la création d’ATP

Le fractionnement de l’eau dans le photosystème II génère également un atome d’oxygène qui se combine avec un deuxième atome d’oxygène. L’O₂ qui en résulte s’échappe dans l’atmosphère. La réaction forme également deux protons ( H⁺) qui s’accumulent et créent un gradient de concentration pour alimenter un canal protéique spécialisé et semi-perméable appelé ATP synthase. Le processus dans lequel les protons passent d’une concentration élevée dans le thylakoïde, par le canal à une zone de concentration plus faible dans le stroma est appelé chimiosmose. La chimiosmose crée de l’énergie qui permet à l’ATP synthase de fixer un troisième groupe phosphate à l’ADP pour former la molécule d’énergie ATP.