Фотосистема I
Молекулярно-биологические данные говорят в пользу того, что ФСI, вероятно, эволюционировала из фотосистемы зелёных серобактерий. Реакционные центры зелёных серобактерий, цианобактерий, водорослей и высших растений различаются, однако домены, выполняющие аналогичные функции, имеют схожее строение. Так, во всех трёх системах окислительно-восстановительный потенциал достаточен для восстановления ферредоксина. Все три электронотранспортные цепи содержат железо-серные белки. И наконец, все три фотосистемы представляют собой димер двух гидрофобных белков, на которых закреплены редокс-центры и пигменты интегральной антенны. В свою очередь, фотосистема зелёных серобактерий содержит те же самые кофакторы, что и электронотранспортная цепь фотосистемы I.
Реакционный центр
Как и в фотосистеме II и реакционном центре бактерий, процесс начинается с пары молекул хлорофилла a, в которой происходит фотоиндуцированное разделение заряда. Эту пару называют П, где 700 означает длину волны максимального поглощения молекул хлорофилла. П расположена в центре молекулы белка. После разделения заряда электрон переносится через транспортную цепочку в молекулы хлорофилла a, к молекуле хинона, через три железосерных кластера 4Fe-4S на ферредоксин. Ферредоксин является растворимым белком, содержащим кластер 2Fe-2S, координированный четырьмя цистеиновыми остатками. Положительный заряд, оставшийся на П, нейтрализуется переносом электронов электронов от пластоцианина. Общая формула реакции в фотосистеме I имеет вид: