ReviewRegulation des photosynthetischen Elektronentransports☆

Die photosynthetische Elektronentransportkette besteht aus dem Photosystem II, dem Cytochrom b6f Komplex, dem Photosystem I und den freien Elektronenträgern Plastochinon und Plastocyanin. Auf der Ebene von Photosystem II und Photosystem I kommt es zu einer lichtbedingten Ladungstrennung, die an einem Ende der Kette mit der Oxidation von Wasser verbunden ist, gefolgt von einem Elektronenfluss entlang der Elektronentransportkette und dem gleichzeitigen Pumpen von Protonen in das Thylakoidlumen, die von der ATP-Synthase zur Erzeugung von ATP verwendet werden. Am anderen Ende der Kette wird Reduktionskraft erzeugt, die zusammen mit ATP zur CO2-Assimilation verwendet wird. Ein bemerkenswertes Merkmal des Photosyntheseapparats ist seine Fähigkeit, sich an veränderte Umweltbedingungen anzupassen, indem er Lichtqualität und -menge, CO2-Gehalt, Temperatur und Nährstoffverfügbarkeit wahrnimmt. An diesen Anpassungsreaktionen ist ein komplexes Signalnetzwerk in den Chloroplasten beteiligt, das die Thylakoid-Proteinkinasen Stt7/STN7 und Stl1/STN7 sowie die Phosphatase PPH1/TAP38 umfasst, die eine wichtige Rolle bei Zustandsübergängen und bei der Regulierung des Elektronenflusses sowie bei der Faltung der Thylakoidmembran spielen. Die Aktivität einiger dieser Enzyme ist eng mit dem Redox-Zustand des Plastochinon-Pools verbunden, und sie scheinen sowohl an der kurz- als auch an der langfristigen Akklimatisierung beteiligt zu sein. Dieser Artikel ist Teil einer Sonderausgabe mit dem Titel „Regulation des Elektronentransports in Chloroplasten“.