Fotosinteza: reacții întunecate
Transmiterea electronilor fotosintetice în plante începe cu fotosistema II (FS II, vezi pagina 130). FS II constă dintr-un număr de subunități de proteine (maro colorate) care conțin pigmenți legați. adică, moleculele de coloranți implicați în absorbția și transmiterea energiei luminoase. Diagrama prezintă doar pigmenții cei mai importanți, inclusiv o clorofilă specială pentru absorbția luminii (centrul de reacție P680). Fiotipină învecinată (clorofilă, fără ioni Mg2 +) și două plastochinone legate (QA și QB). Al treilea chinon (QP) nu este asociat cu FS II, ci face parte din "piscina" de plastochinonă. Săgețile albe indică direcția fasciculului de electroni de la moleculele de apă până la QP. Doar aproximativ 1% din moleculele de clorofil din PS II sunt implicate direct în transferul de electroni fotochimici (vezi pagina 130). Partea principală este asociată cu alți pigmenți din așa-numitul complex antena de recoltare a luminii (verde colorat). Energia cuantică de lumină acumulată în complex este transferată în centrul de reacție, unde este utilizat.
În Fig. 2 prezintă transportul electronic fotosintetic pas cu pas în FS II. Anergia ușoară provenind de la antena de recoltare a luminii (a) transferă electronul centrului de reacție al moleculei clorofilei într-o "stare de singlet" excitată. Electronul excitat este imediat transferat către fenoftinul învecinat. Drept rezultat, o "gaură electronică" rămâne în centrul de reacție, adică un radical P680 (b) încărcat pozitiv. Această gaură este umplută cu un electron, care este îndepărtat din molecula de apă printr-o enzimă de separare a apei (b). Electronul excitat este transferat de la feofitină prin QA la QB acceptor. transformându-l într-un radical cu șapte chinone (c). QB este redus de cel de-al doilea electron excitat la hidrochinonă (d) și în cele din urmă a fost schimbat pentru chinonă oxidată (QP) din bazinul de plastochinonă. Transportul suplimentar al electronilor din bazinul de plastochinonă se realizează așa cum este prezentat în secțiunea anterioară și în schema B.
B. Serii de reducere a oxidării
Din standardul potențialelor E o „(a se vedea. P. 38) cele mai importante sisteme redox lumină reacții arată că pentru transferul electronilor de la H2O la NADP + necesită două proces de excitație. După excitarea în PS II, E o 'crește de la aproximativ -1 V la valori pozitive pentru plastocianină, adică energia electronilor ar trebui să crească din nou în PS I. Dacă NADP + nu este disponibil, transferul de electroni fotosintetic poate fi utilizat în continuare pentru sinteza ATP. În fotofosforilarea ciclică, electronii se întorc de la ferredoxină (Fd) prin bazinul de plastochinonă la complexul b / f. Acest tip de transport electronic nu duce la formarea NADPH, ci formează un gradient de protoni și astfel asigură sinteza ATP.
C. Ciclul Calvin
Sinteza hexozelor din CO2 este prezentată aici schematic, iar schema de reacție completă este dată în Fig. 395. De fapt, fixarea CO2. adică includerea de CO2 în compuși organici, este catalizată de ribulosodifosfat-carboxilază / oxigenază. Acest lucru este aparent cea mai comună a enzimei sol transformă ribulozo-1,5-difosfat, CO2 și apă în două molecule de 3-fosfoglicerat care apoi prin 1,3-difosfogliceratului și 3-fosfoglicerat convertit la gliceraldehid 3-fosfat . Astfel, 12 molecule de gliceraldehidă-3-fosfat sunt formate din 6 molecule de CO2. Două molecule ale acestui metabolit intermediar sunt utilizate în gluconeogeneza pentru sinteza glucoz-6-fosfatului (în diagrama de mai jos spre dreapta). Dintre restul de 10 molecule de gliceraldehidă-3-fosfat, 6 molecule de ribuloz-1,5-difosfat sunt regenerate și ciclul începe din nou. În ciclul Calvin, ATP este consumat pentru fosforilarea 3-fosfogliceratului și, în consecință, a ribuloz-5-fosfatului. Al doilea produs al reacției la lumină, NADPH, este consumat în timpul reducerii 1,3-difosfogliceratului la gliceraldehidă-3-fosfat.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: