Los ficobilisomas son antenas recolectoras de luz del fotosistema II en cianobacterias , algas rojas y glaucophytes . Se perdió en los plástidos de las algas / plantas verdes ( cloroplastos ).
Los ficobilisomas son complejos de proteínas (hasta 600 polipéptidos ) anclados a las membranas tilacoides . Están formados por pilas de proteínas cromoforiladas , las ficobiliproteínas y sus polipéptidos enlazadores asociados. Cada ficobilisoma consta de un núcleo hecho de aloficocianina , a partir del cual varias barras orientadas hacia afuera están formadas por discos apilados de ficocianina y (si está presente) ficoeritrina (s) o ficoeritrocianina . La propiedad espectral de las ficobiliproteínas está determinada principalmente por sus grupos protésicos , que son tetrapirroles lineales conocidos como ficobilinas.incluyendo ficocianobilina , ficoeritrobilina , ficocurobilina y ficobiliviolina . Las propiedades espectrales de una ficobilina determinada están influenciadas por su entorno proteico. [1]
Cada ficobiliproteína tiene un máximo específico de absorción y emisión de fluorescencia en el rango visible de luz. Por tanto, su presencia y la disposición particular dentro de los ficobilisomas permiten la absorción y transferencia unidireccional de energía luminosa a la clorofila a del fotosistema II. De esta manera, las células aprovechan las longitudes de onda de luz disponibles (en el rango de 500-650 nm), que son inaccesibles para la clorofila, y utilizan su energía para la fotosíntesis. Esto es particularmente ventajoso en las profundidades de la columna de agua , donde la luz con longitudes de onda más largas se transmite menos y, por lo tanto, está menos disponible directamente para la clorofila.
La disposición geométrica de un ficobilisoma es muy elegante en un conjunto similar a una antena. Da como resultado una eficiencia del 95% en la transferencia de energía . [2]
Existen muchas variaciones en la estructura general de los ficobilisomas. Su forma puede ser hemidiscoidal (en cianobacterias) o hemiellipsoidal (en algas rojas). Las especies que carecen de ficoeritrina tienen al menos dos discos de ficocianina por varilla, lo que es suficiente para una fotosíntesis máxima. [3]
Las propias ficobiliproteínas muestran poca evolución de secuencia debido a su función altamente restringida (absorción y transferencia de longitudes de onda específicas). En algunas especies de cianobacterias, cuando están presentes tanto la ficocianina como la ficoeritrina, el ficobilisoma puede sufrir una reestructuración significativa como respuesta al color de la luz. En luz verde, las porciones distales de las varillas están hechas de ficoeritrina de color rojo, que absorbe mejor la luz verde. En luz roja, esta se reemplaza por ficocianina de color azul, que absorbe mejor la luz roja. Este proceso reversible se conoce como adaptación cromática complementaria. Es el componente del sistema fotosintético de las cianobacterias, como una partícula con la que se unen varias estructuras (es decir, membrana tilacoide, etc.).