Zur möglichen Rolle des protonengekoppelten Elektronentransfers (PCET) bei der Oxidation von Wasser durch das Photosystem II

Abstract Alle höheren Lebensformen nutzen Sauerstoff als primäre Energiequelle. Dieser Sauerstoff entsteht aus Wasser mithilfe von Sonnenlicht in Photosynthese‐Membranen. Die Absorption von Licht im Photosystem II (PSII) grüner Pflanzen aktiviert den Elektronentransfer im Sauerstoff entwickelnden Komplex (OEC). Der Mechanismus der Wasseroxidation durch den OEC ist ein wichtiges Forschungsgebiet. Die Verfügbarkeit neuer Proteinstrukturen dank Röntgenkristallographie und EXAFS sowie die Resultate vielzähliger experimenteller und theoretischer Studien bilden nun die Grundlage für einen Vorschlag, wie Wasser am OEC oxidiert werden könnte. Eine Folge lichtgetriebener Reaktionen, die einen gekoppelten Elektronen‐Protonen‐Transfer (EPT) nutzen, könnte der Schlüssel zur Wasseroxidation sein. Werden diese Reaktionen mit einem Transport von Elektronen über große Entfernungen (über sequenzielle lokale Protonenübertragungen) kombiniert, lässt sich der OEC als komplexe Struktur betrachten, die “für Protonen geschaltet” wird.