Первичный донор - электрон
Cтраница 1
Первичный донор электронов второй фотосистемы СЫац соединен с ферментами, осуществляющими расщепление воды. В связи с тем, что для выделения из воды молекул кислорода требуется два электрона, некоторые считают, что в фотосистеме ФСП имеется два донора электронов. [1]
Согласно окислительно-восстановительной концепции первичного акта фотосинтеза фотовозбужденный хлорофилл реакционного центра является первичным донором электронов. [2]
Реакционный центр фотосистемы II содержит Хл а ( Р680), который служит первичным донором электронов во второй фотореакции. Получив энергию, поглощенную светособирающими пигментами фотосистемы II, этот хлорофилл переходит в возбужденное состояние. Этот электрон принимает молекула особого пластохинона ( Х320), который при этом восстанавливается до семи-хинона. Донором электронов для фотосистемы II служит вода. Разложение воды происходит при участии марганца. [3]
Фотохимически активный реакционный центр фотосистемы I содержит Хл а ( Р700), играющий роль первичного донора электронов в первой фотореакции. Световая энергия, поглощаемая светособирающими пигментами фотосистемы I, передается в реакционный центр и переводит в возбужденное состояние Xna. Это приводит к окислению Хла ], т.е. к отдаче им одного электрона. Другими словами, в результате отдачи электрона в реакционном центре образуется дырка, или электронная вакансия. Эта дырка тотчас же заполняется другим электроном, поступающим по специальному электрон-транспортному пути. Этот акцептор в свою очередь отдает электрон ферредоксину, а с восстановленного ферредоксина восстановительная сила может передаваться на NADP или другие акцепторы. [4]
Как было отмечено выше, для превращения N2 - NH под действием нит-рогеназного комплекса необходимы мощные восстановители ( первичный донор электронов НАДФН Н) и АТФ. [5]
Нитратредуктаза, встречающаяся у многих высших растений, грибов и микроорганизмов, представляет собой связанный с пиридиннуклеотидом молибдофлавопротеид. В качестве первичного донора электронов используется либо восстановленный НАДФ, либо восстановленный НАД. [6]
Трехмерная структура реакционного центра в полном соответствии со спектроскопическими данными дает представление о пути переноса электрона. После поглощения света электрон переносится с возбужденного первичного донора электронов ( специальной пары) через бактерио хлорофилл б на промежуточный акцептор - бактериофеофитин б и далее на первичный хиионовый акцептор. Хинон восстанавливает вторичный акцептор - слабо связанный хинон. Полностью восстановленный и протонированный вторичный акцептор освобождается из реакционного центра, а на его место поступает хинон из мембранного окружения. Окисленная специальная пара восстанавливается цитохромом. Перенос электронов через фотосинтетическую мембрану сопровождается транспортом протонов, который сопряжен с синтезом АТР. [7]
Ренгерсом [225] проведено наиболее полное исследование фотосистемы ФСП. Реакционный центр ориентирован в мембране тилакоида так, что первичный донор электронов СЫац расположен с внутренней стороны мембраны, а первичный акцептор электронов Xj2o - вблизи внешней поверхности мембраны. [8]
В то время как основная масса фотосинтетических пигментов способна только поглощать энергию света и передавать ее соседним молекулам, небольшая часть молекул хлорофилла участвует в осуществлении фотохимической реакции, т.е. преобразовании электромагнитной энергии в химическую. Процесс этот происходит в реакционных центрах, состоящих из первичного донора электронов, первичного акцептора и одного или более вторичных акцепторов электронов. Кроме того, в составе реакционных центров обнаружены молекулы каротиноидов и полипептидов. [9]
 |
Цепь переноса электронов при фотосинтезе. [10] |
Фотохимически активный хлорофилл ( или бактериохлорофилл) РЦ, обозначаемый обычно буквой Р ( от англ, pigment), переходит в электронно-возбужденное состояние и окисляется, отдавая электрон первичному акцептору. Перенос электрона на вторичный акцептор и восстановление окисленного Р первичным донором электронов стабилизирует разделение зарядов в РЦ. [11]
В книге излагаются современные представления о механизме рвичного акта преобразования энергии света в энергию разделенных рядов в реакционных центрах фотосинтеза, представляющих собой юрофилл-белковые комплексы мембран. Экспериментально пока-но, что формирование волновых пакетов при фемтосекундном збуждении первичного донора электрона, димера бактериохло-крилпа Р, приводится к ситуации, когда наблюдается отчетливая висимость переноса электрона от движения ядерной подсистемы оль координаты переноса электрона с Р на первичный акцептор [ ектрона, бактериохлорофилл ВА. Полученные результаты и их еретическое обоснование проливают свет на общие закономерности зделения зарядов как в биологических, так и в химических системах. [12]
Этот процесс протекает в реакционных центрах ( РЦ) фотосистем 1 и II с участием в реакционных центрах фотоактивного пигмента ( Р) - первичного донора электрона. Образованный при отрыве электрона хлорофилл ( Р) ФС II обладает высоким окислительно-восстановит. [13]
Фотореакции относятся к первичным процессам любого фотосинтеза. Местом, где протекают эти фотохимические окислительно-восстановительные реакции, являются реакционные центры. Реакционный: центр состоит из ряда компонентов, наиболее важные из которых - первичный донор электронов ( особый комплекс из хлорофилла и белка) и первичный акцептор электронов. Эти два компонента представляют собой окислительно-восстановительные системы. Система донора ( Р / Р) обладает положительным, а система акцептора ( Х / Х -) - отрицательным потенциалом. [14]
Страницы: 1