Фикобилипротеиды. Родопсин и пурпурные мембраны. Представление о совместном функционировании двух систем. Начало экспериментальных работ в области фотосинтеза. Фотосинтез и урожай

Страницы работы

Фрагмент текста работы

2.6 Фикобилипротеиды. Сложные белки, у которых глобулиновые белки связаны прочными ковалентными связями с хромофильными группами фикобилинов. Фикобилины относятся к группе желчных пигментов билинов.

Фикобилипротеины делятся на:

1.  Фикоэретрины – белки красного цвета с максимумом поглощения 468 – 560 нм.

2.  Фикоцианины – синеголубые белки с максимумом поглощения 585 – 630 нм.

3.  Аллофикоцианины – синие белки с максимумом поглощения 585 – 650нм.

Все они обладают флюорисценцией, водонерастворимы.

Поглощение света у фикобилинов находится в оранжево-жёлтом и зелёном частях спектра. Это имеет важное значение в связи с оптическими свойствами воды. На глубине 34 м полностью исчезают красные лучи. 170 м – жёлтые, 322 м – зелёные. На глубину более 500 м не проникают синие и фиолетовые лучи. В связи с таким изменением качества состава света обитают преимущественно зелёные водоросли, глубже синезелёные и ещё глубже водоросли с красной окраской.

          У водорослей фикобилины это дополнительные пигменты, выполняющие функции светособирающего комплекса. Около 90% энергии света, поглощаемого фикобилинами, передаётся на хлорофилл а.

2.8 Родопсин и пурпурные мембраны. Длительное время считалось, что без участия хлорофилла фотосинтез невозможен. Способность некоторых голофильных бактерий осуществлять фотосинтез бесхлорофильного типа было открыто в начале 70 гг. Остерхельтом и Стекениусом. Бактериородопсин  - белок, ковалентно связан с 20С ритиналем и способный к  светозависимому переносу бактерий через мембрану, приводящий в конечном итоге к синтезу АТФ. Фотофосфорелирование обнаруживается у этих бактерий – это единственный пример превращения энергии света в химическую энергию. Бактериородопсин откладывается в виде пурпурной области на ЦМ красного цвета. При выращивании клеток на свету в условиях недостаточного кислорода пурпурные участки составляют до 50% поверхности мембраны.

3.2 Миграция энергии в системе фотосинтетических пигментов. Представление о фотосинтетической единице. Поглощение света молекулой хлорофилла-А, с участием дополнительных пигментов (хлорофилла-В, каратиноидов) и трансформации энергии света в химическую энергию АТФ и восстановление НАДФН осуществляется в фотохимических мембранах хлоропласта. В состав ламелл хлоропласта входит 5 белковых комплексов:

          1. светособирающий комплекс.

          2. фотосистема 1

          3. фотосистема 2

          4. цитохромный комплекс.

          5. атефазный комплекс.

Все они функционируют, взаимодействуя друг с другом. Фотосистема – это совокупность собирающих комплексов фотохимического реакционного центра и переносчиков электронов. Более 60% всего хлорофилла входит в состав светособирающих или антенных комплексов. Передаёт энергию к реакционному центру. Фотосистема 1 и 2. Помимо хлорофиллов в ССК имеются карктиноиды, а у некоторых водорослей фикобилины. ССк растений располагается в мембранах тилакоидов. В каждом ССк содержится от 120 до 240 молекул хлорофилла.

          ССК фотосинтетической системы 1 содержит 50 молекул хлорофилла с максимумом поглощения 680 – 695 нм на 1 Р700 (пигмент с максимумом поглощения 700 нм).

          ССК фотосистемы 2 содержит 40 молекул хлорофилла-А с максимумом поглощения670 -683 нм (на 1Р680).

3.4  Представление о совместном функционировании двух систем.

В состав ФС 1 в качестве реакционного центра входит димер пигмента П700 , а также хлорофиллы-А, играющие роль антенного компонента ФС 1. Первичным акцептором электронов  в этой системе является мономерная форма хлорофилла А695 1), вторичными акцепторами А2 и Ав Комплекс ФС 1 под действием света восстанавливает водорастворимый белок феррефоксин и окисляет медьсодержащий водорастворимый белок пластоцианин.

Белковый комплекс ФС 2 включает в себя реакционный центр, содержащий хлорофилл-А П680, а также антенные пигменты – хлорофиллы А670-683. Первичным акцептором электронов в этой фотосистеме выступает феафетин а, передающий электроны на первичный пластохинон и далее на вторичный пластохинон, окисляющий воду, и переносчик электронов Z, связанный с системой S и слежащий донором электронов для П680. Этот комплекс функционирует с участием марганца, хлора и кальция. ФС2 восстанавливает пластохинон и окисляет воду с выделением кислорода и протонов.

3.6 Структура электронтранспортной цепи фотосинтеза. Фотохимический процесс в реакционных центрах ФС I и ФС II приводит к быстрому запасу

Похожие материалы

Информация о работе

Тип:
Ответы на экзаменационные билеты
Размер файла:
96 Kb
Скачали:
0