Шпаргалка по "Биохимии"

- фотосистема I – максимально  активируется более длинноволновой частью спектра, характеризуется высоким отношением хлорофилла а к хлорофиллу b, реакционный центр называется Р700,

- фотосистема II – максимально  активируется светом с длиной  волн короче 680 нм, содержит относительно больше хлорофилла b, а иногда также хлорофилл с, реакционный центр называется Р680.

Во всех фотосинтезирующих  клетках, выделяющих кислород, содержатся обе фотосистемы. У фотосинтезирующих бактерий, не выделяющих кислород, имеется только фотосистема I.

Совместное действие фотосистем I и II:

Когда свет возбуждает молекулу хлорофилла, находящуюся в тилакоидной мембране, электрон фотосистемы I переходит на более высокий энергетический уровень, определяемый энергией поглощенного света, в результате чего молекула и оказывается в возбужденном состоянии. Затем энергия возбуждения быстро мигрирует по набору светособирающих пигментных молекул к реакционному центру фотосистемы, так что один из электронов этой фотосистемы приобретает большое количество энергии. Этот высокоэнергетический электрон покидает реакционный центр и присоединяется к первому переносчику в цепи переноса электронов и далее по цепи пероносчиков электронов переходит к НАДФ+ и восстанавливает его в НАДФН2. В реакционном центре фотосистемы I образуется электронная дырка. Эта дырка заполняется затем электроном, выбрасываемым фотосистемой II при ее освещении. Он попадает в фотосистему I по цепи переносчиков, связывающей обе фотосистемы. Это приводит к возникновению дырки в фотосистеме II. Она в свою очередь заполняется электроном, поступающим от воды. Расщепляясь, молекула воды дает: а) электроны, заполняющие дырки в фотосистеме II; б) протоны, поступающие в среду; в) молекулярный кислород, выделяющийся в газовую среду.

На каждый электрон, переходящий  от воды к НАДФ+, поглощается два кванта света, по одному на каждую фотосистему. Для образования одной молекулы кислорода от воды к НАДФ+ должны быть переданы четыре электрона, то есть должно быть поглощено восемь квантов – по четыре на каждую фотосистему.

Характеристика переносчиков электронов при фотосинтезе:

1.Реакционный центр  фотосистемы I – комплекс молекулы хлорофилла а с особым белком, поглощает в области 700 нм.

2.Р430 – какой-то железо-серный  белок.

3.Ферредоксин – другой  железо-серный белок, его молекула  содержит два атом железа, связанные  с двумя атомами кислотолабильной серы.

4.Ферредоксин-НАДФ-оксидоредуктаза – флавопротеин, он переносит электроны на НАДФ+.

5.Реакционный центр  фотосистемы II – вероятно, сходен  с центром I, поглощает при 680 нм.

6.Z – первый переносчик  от реакционного центра фотосистемы II.

7.Пластохинон PQ – жирорастворимый хинон с длинной изопреноидной боковой цепью, напоминающий убихинон дыхательной цепи митохондрий.

8.Цитохром b563.

9.Цитохром f – близок  к цитохрому с митохондрий.

10.Пластоцианин – медьсодержащий голубой белок, служит непосредственным донором электронов для дырок в реакционном центре Р700 фотосистемы I.

11.Н2О-дегидрогеназа –  Mn2+-содержащий ферментный комплекс, заполняет дырки в Р680 фотосистемы II электронами, которые отщепляет от воды.

Когда богатые энергией электроны движутся по фотосинтетической цепи переноса электронов от возбужденной фотосистемы II к дыркам фотосистемы I, высвобождается энергия, которая идет на фосфорилирование АДФ до АТФ (фотосинтетическое фосфорилирование).

В хлоропластах возможен также циклический поток электронов и циклическое фосфорилирование. В него вовлекаются электроны только фотосистемы I. Энергия, необходимая для проведения одного электрона через такой цикл, обеспечивается поглощением одного кванта света. Предполагается, что циклический поток электронов и фотофосфорилирование включаются в растительной клетке тогда, когда она вполне обеспечена восстановительной силой в форме НАДФН2, но при этом испытывает потребность в дополнительном количестве АТФ для других метаболических нужд.