В зелёных водорослях и высших растениях фотосинтез происходит в хлоропластах. Это органеллы, которые, подобно митохондриям, окружены двумя мембранами и содержат собственную ДНК. Во внутреннем пространстве, строме, находятся тилакоиды, уплощённые мембранные мешки, которые будучи сложены стопками образуют граны. Внутреннее содержимое тилакоида называют люменом. Световые реакции катализируются ферментами тилакоидной мембраны, в то время как темновые реакции происходят в строме.
Как и в дыхательной цепи (см. Белки главного комплекса гисто-совместимости) в световых реакциях электроны переносятся по электронтранспортной цепи от одной окислительно-восстановительной системы к другой. Однако по сравнению с дыхательной цепью в этом случае электроны движутся в противоположном направлении. В дыхательной цепи электроны переносятся с НАДН на O2 с образованием воды и выделением энергии, а при фотосинтезе электроны переносятся с воды на НАДФ+ при затрате энергии. Таким образом, фотосинтетический перенос электронов в энергетическом отношении подобен «подъёму в гору». Возбуждение электронов за счёт энергии поглощённого света происходит в двух реакционных центрах (фотосистемах). Это белковые комплексы, содержащие множество молекул хлорофилла и других пигментов (см. Липопротеины). Другим компонентом транспортной цепи является комплекс цитохрома b/f — агрегат интегральных мембранных белков, содержащий два цитохрома (b563 и f). Функции мобильных переносчиков электронов выполняют подобный убихинону пластохинон и два растворимых белка — медьсодержащий пластоцианин и ферредоксин. В конце цепи находится фермент, который переносит электроны на НАДФ+.
Так как фотосистема II и комплекс цитохрома b/f передают протоны от восстановленного пластохинона в люмен, фотосинтетический электронный транспорт формирует электрохимический градиент (см. Сохранение энергии на мембранах), который используется АТФ-синтазой для образования АТФ. Как АТФ, так и НАДФН + Н+, необходимые для темновой реакции, образуются в строме.
Как и в дыхательной цепи (см. Белки главного комплекса гисто-совместимости) в световых реакциях электроны переносятся по электронтранспортной цепи от одной окислительно-восстановительной системы к другой. Однако по сравнению с дыхательной цепью в этом случае электроны движутся в противоположном направлении. В дыхательной цепи электроны переносятся с НАДН на O2 с образованием воды и выделением энергии, а при фотосинтезе электроны переносятся с воды на НАДФ+ при затрате энергии. Таким образом, фотосинтетический перенос электронов в энергетическом отношении подобен «подъёму в гору». Возбуждение электронов за счёт энергии поглощённого света происходит в двух реакционных центрах (фотосистемах). Это белковые комплексы, содержащие множество молекул хлорофилла и других пигментов (см. Липопротеины). Другим компонентом транспортной цепи является комплекс цитохрома b/f — агрегат интегральных мембранных белков, содержащий два цитохрома (b563 и f). Функции мобильных переносчиков электронов выполняют подобный убихинону пластохинон и два растворимых белка — медьсодержащий пластоцианин и ферредоксин. В конце цепи находится фермент, который переносит электроны на НАДФ+.
Так как фотосистема II и комплекс цитохрома b/f передают протоны от восстановленного пластохинона в люмен, фотосинтетический электронный транспорт формирует электрохимический градиент (см. Сохранение энергии на мембранах), который используется АТФ-синтазой для образования АТФ. Как АТФ, так и НАДФН + Н+, необходимые для темновой реакции, образуются в строме.
Статьи раздела «Фотосинтез: световые реакции»:
- Фотосинтез: световые реакции
- А. Фотосинтез: общие сведения
- Б. Световые реакции
Структура:
Списки:
Сложность материала:
Величины и единицы:
Книги Список книг
Biomolecular Crystallography: Principles, Practice, and Application to Structural Biology Synthesizing over thirty years of advances into a comprehensive textbook, Biomolecular Crystallography describes the fundamentals, practices, and ...
Жизнь молекул в экстремальных условиях. Горячий микромир Камчатки Книга посвящена исследованию вопроса о том, в каких предельных экстремальных ...
Yeast: Molecular and Cell Biology Yeast is one of the oldest domesticated organisms and has both industrial and domestic applications. In addition, it is very widely used as a ...
Биофизика ДНК-актиномициновых нано-комплексов В монографии д.б.н., в.н.с. ИБК РАН Н.Л.Векшина на примере актиномицинов ...