Photosystem 1 und 2; P680/P700; Chlorophyll a/b

Zu Ihren Fragen Nr. 1 ( "Ist das primäre Pigmentreaktionszentrum in beiden Photosystemen ein Paar Chlorophyll-a-Moleküle?" ) und Nr. 3 ( "Wie kann es sein, dass es in den beiden Photosystemen bei unterschiedlicher Wellenlänge absorbiert, wenn es dieselbe ist Molekül?" ):

Beide Reaktionszentren im Photosystem I und Photosystem II enthalten nur Chlorophyll a. Laut Lodish ( Molekulare Zellbiologie ):

Wie im bakteriellen Reaktionszentrum befindet sich im Zentrum jedes Chloroplasten-Photosystems ein Paar spezialisierter Reaktionszentrum - Chlorophyll-a -Moleküle, die in der Lage sind, einen lichtgesteuerten Elektronentransfer zu durchlaufen. Die Chlorophylle in den beiden Reaktionszentren unterscheiden sich in ihren Lichtabsorptionsmaxima aufgrund von Unterschieden in ihrer Proteinumgebung . Aus diesem Grund werden die Chlorophylle des Reaktionszentrums oft als P680 (PSII) und P700 (PSI) bezeichnet. (Hervorhebungen von mir)

Zu Ihrer Frage Nr. 2 ( "Wenn ja, was ist Chlorophyll b? Ist es einfach ein akzessorisches Pigment?" ):

Chlorophyll b hat eine andere molekulare Struktur (und daher ein anderes Absorptionsspektrum) und ist im Chloroplasten weniger häufig als Chlorophyll a. Hier ist ein Bild, das ihre molekularen Strukturen und Absorptionsspektren darstellt:

_{(a) Chlorophyll a, (b) Chlorophyll b und (c) β-Carotin sind hydrophobe organische Pigmente, die in der Thylakoidmembran vorkommen. Chlorophyll a und b, die bis auf den im roten Kasten markierten Teil identisch sind, sind für die grüne Farbe der Blätter verantwortlich. β-Carotin ist für die orange Farbe in Karotten verantwortlich. Jedes Pigment hat (d) ein einzigartiges Absorptionsspektrum. Quelle: „OpenStax College, The Light-Dependent Reactions of Photosynthesis. 16. Oktober 2013.“}

Sowohl Chlorophyll a als auch b sind im Antennenkomplex vorhanden. Immer noch laut Lodish:

Wie bei photosynthetischen Bakterien hat jedes Reaktionszentrum eine zugehörige Antenne, die aus einer Gruppe von Lichtsammelkomplexen (LHCs) besteht; die mit PSII und PSI assoziierten LHCs enthalten unterschiedliche Proteine.

Das meiste Chlorophyll b ist jedoch mit dem PSII-Antennenkomplex verbunden, nicht mit PSI, was einer der Hauptunterschiede zwischen PSII und PSI ist.

Quelle: Lodish, H. (2000). Molekulare Zellbiologie. 4. Aufl. New York: W. H. Freeman.

Soweit ich weiß, enthalten beide Photosysteme Chlorophyll a, obwohl sie jeweils unterschiedlich modifiziert sind, was ihre Absorptionsspektren entsprechend ändert.

Quellen: en.wikipedia.org/wiki/Photosystem_I www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11687208 www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11786359

Chlorophyll b ist ein Pigment, das sich von chl a durch eine einzige funktionelle Gruppe unterscheidet:

Und so hat es auch ein anderes Absorptionsspektrum:

Wie von Goel erwähnt, haben einige Pflanzen (oder Pflanzenteile), die im Schatten wachsen, einen höheren PSII-Anteil (enthält den Großteil von Chlorophyll b en.wikipedia.org/wiki/Chlorophyll_b, Pflanzenphysiologie und Entwicklung von Taiz und Zeiger 6e, Kapitel 9) zu PSI, was zu einer erhöhten Menge an Chlorophyll b-Pigmenten in ihren photosynthetischen Geweben führt. Dies verschafft ihnen einen Vorteil, da sie Strahlen mit Wellenlängen absorbieren, die von den Blättern, die sie beschatten, verfehlt oder nicht effizient absorbiert werden.

Die Antennenpigmente sind überwiegend Chlorophyll b, Xanthophylle und Carotine. Chlorophyll a ist als Kernpigment bekannt. Ihre Absorptionsspektren sind nicht überlappend und erweitern den Lichtbereich, der bei der Photosynthese absorbiert werden kann. Die Carotinoide haben eine weitere Rolle als Antioxidans, um photooxidative Schäden an Chlorophyllmolekülen zu verhindern. Jeder Antennenkomplex hat zwischen 250 und 400 Pigmentmoleküle und die Energie, die sie absorbieren, wird durch Resonanzenergieübertragung zu einem spezialisierten Chlorophyll-Protein-Komplex geleitet, der als Reaktionszentrum jedes Photosystems bekannt ist. Das Reaktionszentrum initiiert eine komplexe Reihe chemischer Reaktionen, die Energie in Form von chemischen Bindungen aufnehmen. Quelle :https://googleweblight.com/i?u=https://en.m.wikipedia.org/wiki/Light-harvesting_complexes_of_green_plants&grqid=SbEQ4daG&hl=en-IN

Bei Landpflanzen enthalten die lichtsammelnden Antennen um das Photosystem II den größten Teil von Chlorophyll b. Daher gibt es in schattenangepassten Chloroplasten, die ein erhöhtes Verhältnis von Photosystem II zu Photosystem I haben, ein höheres Verhältnis von Chlorophyll b zu Chlorophyll a. Dies ist adaptiv, da zunehmendes Chlorophyll b den von den Schattenchloroplasten absorbierten Wellenlängenbereich erhöht . Quelle: https://googleweblight.com/i?u=https://en.m.wikipedia.org/wiki/Chlorophyll_b&grqid=UwAfK7V5&hl=en-IN

Beide Reaktionszentren haben also Chlorophyll A, das einen Wellenlängenbereich mit Maxima von 662 nm absorbieren kann. Allerdings unterscheidet sich der Peak für zwei Photosysteme aufgrund von Antennenproteinen. Mehr Chlorophyll b in PS II überträgt bei Peak 680 nm mehr Energie auf Chlorophyll a. Mehr Carotine und Xanthophyle in PS I übertragen mehr Energie auf das Reaktionszentrum bei 700 nm Peak.