Фотосинтетический перенос электронов у растений начинается с фотосистемы II (ФС II, см. Фотосинтез: световые реакции). ФС II состоит из множества белковых субъединиц (окрашены в коричневый цвет), которые содержат связанные пигменты, то есть молекулы красителей, участвующие в поглощении и передаче энергии света. На схеме приведены лишь наиболее важные пигменты, в числе которых специальный светопоглощающий хлорофилл (реакционный центр P680), соседний феофитин (хлорофилл, не содержащий ионов Mg2+) и два связанных пластохинона (QA и QB). Третий хинон (QP) связан не с ФС II, а принадлежит к пластохиноновому «пулу». Белые стрелки указывают направление электронного потока от молекул воды к QP. Только около 1 % молекул хлорофилла в ФС II непосредственно участвуют в фотохимическом переносе электронов. Основная часть связана с другими пигментами в так называемом комплексе светособирающей антенны (окрашен в зелёный цвет). Энергия квантов света, накопленная в комплексе, передаётся в реакционный центр, где и утилизируется.
На рис. 2 постадийно показан фотосинтетический электронный транспорт в ФС II. Поступающая от светособирающей антенны энергия света (а) переводит электрон реакционного центра молекулы хлорофилла в возбуждённое «синглетное состояние». Возбуждённый электрон немедленно переносится на соседний феофитин. Вследствие этого в реакционном центре остаётся «электронная дыра», то есть положительно заряженный радикал P680 (б). Эта дыра заполняется электроном, который отнимается от молекулы воды водорасщепляющим ферментом (б). Возбуждённый электрон переносится с феофитина через QA на акцептор QB) переводя его в семихиноновый радикал (в). QB восстанавливается вторым возбуждённым электроном до гидрохинона (г) и, наконец, обменивается на окисленный хинон (QP) из пластохинонового пула. Дальнейший транспорт электронов пластохинонового пула протекает, как представлено в предыдущем разделе и на схеме Б.
На рис. 2 постадийно показан фотосинтетический электронный транспорт в ФС II. Поступающая от светособирающей антенны энергия света (а) переводит электрон реакционного центра молекулы хлорофилла в возбуждённое «синглетное состояние». Возбуждённый электрон немедленно переносится на соседний феофитин. Вследствие этого в реакционном центре остаётся «электронная дыра», то есть положительно заряженный радикал P680 (б). Эта дыра заполняется электроном, который отнимается от молекулы воды водорасщепляющим ферментом (б). Возбуждённый электрон переносится с феофитина через QA на акцептор QB) переводя его в семихиноновый радикал (в). QB восстанавливается вторым возбуждённым электроном до гидрохинона (г) и, наконец, обменивается на окисленный хинон (QP) из пластохинонового пула. Дальнейший транспорт электронов пластохинонового пула протекает, как представлено в предыдущем разделе и на схеме Б.
Статьи раздела «Фотосинтез: темновые реакции»:
- А. Фотосистема II
- Б. Окислительно-восстановительные ряды
- В. Цикл Кальвина
Структура:
Списки:
Сложность материала:
Величины и единицы:
Книги Список книг
Молекула, жизнь, организм Учащиеся, прочитав эту книгу, смогут составить представление о том, что же такое ...
Солитоны в молекулярных системах В монографии изложены новейшие подходы к изучению транспорта энергии и ...
Жизнь молекул в экстремальных условиях. Горячий микромир Камчатки Книга посвящена исследованию вопроса о том, в каких предельных экстремальных ...
Саморегулируемые волны химических реакций и биологических популяций Монография посвящена математическому моделированию и исследованию нелинейных ...