<< Молекулярная биология

Фотосистема II (строение и функционирование)

Описание (перевод).

Процесс фотосинтеза крайне важен для жизни на Земле. Процесс фотосинтеза идет во всех зеленых растениях и в некоторых водорослях. В одной из первых стадий фотосинтеза задействована фотосистема II. Кислород, которым мы дышим, является продуктом реакции, происходящей в фотосистеме II. Эта анимация показывает процесс, проходящий в этом комплексе.

В состав фотосистемы II входят фотоны, связанные с хлорофиллом светособирающие белки, две молекулы хлорофилла, называемые реакционный центр P680, молекулы феофитина, пластохиноны и молекулы воды и кислорода.

Реакционный центр фотосистемы II состоит из различных белков и пигментных молекул. В центре реакционного центра находится пара молекул хлорофилла Р680, которые отдают электрон в цепь переноса электронов. Электрон затем передается в пластохинон Qa, а потом - в пластохинон Qb. Эти молекулы пластохинонов внедрены в белки D2 и D1.

После того, как Qb принимает два электрона, он выступает в роли мобильного переносчика и переносит электроны к следующему элементу фотосинтетической системы. Электроны из молекул воды могут переноситься к молекулам P680, которые отдали свои электроны. Также существуют белки, расщепляющие молекулы воды для получения электронов. Также необходимы белки для комплектации реакционного центра фотосистемы.

Вокруг реакционного центра находятся светособирающие белки, связанные с хлорофиллом. Эти белки позволяют аккумулировать энергию света. Когда один из фотонов света, попадающего на лист, сталкивается с молекулой хлорофилла, окружающего реакционный центр, создается резонансная энергия. Она похожа на энергию вибрации. Вы можете наблюдать вибрацию хлорофилла. Эта резонансная, или вибрационная, энергия затем передается соседней молекуле хлорофилла. Энергия проходит через несколько молекул хлорофилла до тех пор, пока не достигнет реакционного центра - P680. Под воздействием этой энергии молекула P680 теряет электрон.

Теперь рассмотрим весь процесс в целом. Сначала фотон света активирует молекулу хлорофилла. Резонансная, или вибрационная, энергия передается молекулам P680. P680 теряет один электрон. Затем он переходит к Qa и Qb. К молекулам P680 добавляется один электрона, образованный при расщеплении молекул воды в кислород-выделяющем комплексе.

Для того чтобы Qb стал переносчиком двух электронов требуется еще один фотон света. Резонансная энергия снова передается в реакционный центр. P680 теряет электрон, который посредством Qa передается в Qb, уже содержащий один электрон. Полностью использованный Qb затем переносится в комплекс цитохрома b6f.

Затем молекулы P680 снова окисляются с помощью кислород-выделяющего комплекса. Вы можете наблюдать расщепление воды кислород-выделяющим комплексом. Для образования электронов, разрушающих P680, необходимо расщепление двух молекул воды. Кислород, которым мы дышим, является продуктом расщепления молекул воды.