Фотосистема I
В 1968 году Рид и Клайтон смогли выделить реакционный центр фотосистемы I из пурпурных бактерий, что значительно подстегнуло исследования оксигенного фотосинтеза. Однако, открытым оставался вопрос: что из выделенного являлось истинным реакционным центром, что антенными комплексами, а что дополнительными субъединицами. Долгое время эффективное выделение реакционного центра фотосистемы I оставалось неразрешённой проблемой. В конце-концов оказалось, что легче всего это сделать у цианобактерий, поскольку у них отсутствовали интегрированные в мембрану внешние антенны. После многочисленных попыток с разными вида, выяснилось, что самыми многообещающими в этом отношение видами являются представителями "Synechocystis" и "Synechococcus", поскольку фотосистема I, выделенная из "Thermosynechococcus elongatus" давала очень стабильный реакционный центр, пригодный для кристаллизации и исследования методом рентгеноструктурного анализ.
Фотосистема I
Вначале электрон неким образом перемещается от восстановленного ферредоксина на пул пластохинонов. Точный механизм этого процесса не известен. Полагают, что эту реакцию осуществляет особый фермент — ферредоксин-пластохинон-оксидоредуктаза. Затем от пластохинона через цитохром "b""f"-комплекс и пластоцианин электрон вновь попадает на ФСI. При этом происходит закачка протона в полость тилакоида и идёт синтез АТФ. В качестве наиболее вероятного кандидата на роль ферредоксин-пластохинон-оксидоредуктазы в последнее время рассматривают ферредоксин-НАДФ-редуктазу, которая может образовывать комплекс с цитохром-"b""f"-комплексом. Предположительно она может переносить электроны с ферредоксины напрямую на убихинон, связанный цитохром-"b""f"-комплексом через специальный гем "c". Большое количество данных также говорит в пользу образования суперкомплекса из цитохром-"b""f"-комплекса, ФСI, ферредоксин-НАДФ-редуктазы и трансмембранного белка PGRL1. Образование и распад такого комплекса, как полагают, переключает режим потока электрона с нециклического на циклический и обратно.