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
Афинная модификация биополимеров Монография посвящена одному из самых информативных методов физико-химической ...
Солитоны в молекулярных системах В монографии изложены новейшие подходы к изучению транспорта энергии и ...
Микроэлементы в окружающей среде. Биогеохимия, биотехнология и биоремедиация Книга посвящена анализу роли микроэлементов (металлов и металлоидов) в ...
Asphaltenes: Chemical Transformation during Hydroprocessing of Heavy Oils (Chemical Industries) During the upgrading of heavy petroleum, asphaltene is the most problematic impurity since it is the main cause of catalyst deactivation and sediments ...