光系统 I是藻类、植物和一些细菌的光合作用光反应中的第二个光系统。 光系统 I是一种完整的膜蛋白蛋白质复合体，它使用光能量，以产生高能量载体三磷酸腺苷和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸。 PSI包含超过110个辅因子，远远超过光系统 II。
P700，或光系统 I主要供体，是与光系统 I相关联的反应中心叶绿素分子。其吸收光谱学峰值为700纳米。当光系统 I吸收光时，电子在P700叶绿素中被激发到更高的能级。 得到的具有激发电子的P700被命名为P700*，并且是最强的生物还原剂。 它估计有1.2V的氧化还原电位。随后由初级电子受体捕获电子。I型光系统使用铁氧还蛋白氧化物样铁-硫簇蛋白作为末端电子受体。 光系统 I比光系统 II更复杂，因为它具有更复杂的接收系统，在其整体结构中具有更多的亚基，并且可以表现出从激发的P700*到电子受体的循环或非循环电子转移。
P680或光系统 II主要供体是指两种特殊叶绿素二聚体中的任一种，PD1或PD2。 这两个特殊对形成一个激子二聚体，这意味着它们在单个实体中起作用；也就是说，它们就像是一个单一的分子一样在激发态 。数字680是其在电磁波谱吸收光谱学最大值的红色部分 。主要供体通过吸收合适频率的光子或通过光系统 II内其他叶绿素的激发能量转移来接收激发能量。在激发期间，电子被激发到更高的能级。 该电子随后被初级电子受体捕获，该初级电子受体是位于P680附近的光系统II内的脱镁叶绿素分子。 随后通过源自水的电子还原氧化的P680。
在光合作用的过程中，以阳光作为能量源，将ADP磷酸化为ATP的过程称为光合磷酸化 。 循环光磷酸化在有氧和无氧条件下都会发生。生命体只有两种能量来源：阳光和氧化还原反应。 所有生物都会产生三磷酸腺苷 ，它是生命的通用能源。 在光合作用中，ATP的合成通常包括水的光解或光分解作用 ，以及电子从水到光系统 II的连续单向流动。
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