Из Википедии, бесплатной энциклопедии
  (Перенаправлено с Phaeophytin )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Феофитин а , т.е. хлорофилл а без иона Mg 2+ .

Феофитин или феофитин (сокращенно Pheo ) представляет собой химическое соединение , которое служит в качестве первого носителя электронного промежуточного в электронном переносе пути из фотосистемы II (PS II) в растениях , и фотосинтетический типа II реакционного центра (РЦ P870) , найденном в пурпурных бактерий . И в PS II, и в RC P870 свет гонит электроны из реакционного центра через феофитин, который затем передает электроны хинону (Q A) в RC P870 и RC P680. Общие механизмы, роли и цели молекул феофитина в двух транспортных цепях аналогичны друг другу.

Структура [ править ]

С биохимической точки зрения феофитин - это молекула хлорофилла , лишенная центрального иона Mg 2+ . Его можно получить из хлорофилла обработкой слабой кислотой , в результате чего образуется темно-синий восковой пигмент. [1] Вероятная этимология происходит из этого описания, где pheo означает темный [2], а phyt означает растительность . [3]

История и открытия [ править ]

В 1977 году ученые Клеваник, Климов, Шувалов провели серию экспериментов, чтобы продемонстрировать, что именно феофитин, а не пластохинон , служит первичным акцептором электронов в фотосистеме II. Используя несколько экспериментов, включая электронный парамагнитный резонанс (ЭПР), они смогли показать, что феофитин восстанавливается и, следовательно, является первичным акцептором электронов между P680.и пластохинон (Климов, Аллахвердиев, Клеваник, Шувалов). Это открытие было встречено яростным сопротивлением, поскольку многие считали феофитин лишь побочным продуктом распада хлорофилла. Поэтому последовали дополнительные эксперименты, чтобы доказать, что феофитин действительно является первичным акцептором электронов ФС II, находясь между P680 и пластохиноном (Климов, Аллахвердиев, Шувалов). Были получены следующие данные:

  1. Фото-восстановление феофитина наблюдалось в различных смесях, содержащих реакционные центры ФСII.
  2. Количество феофитина прямо пропорционально количеству реакционных центров ФСII.
  3. Фото восстановление феофитина происходит при температурах до 100 К и наблюдается после восстановления пластохинона. [ требуется разъяснение ]

Все эти наблюдения характерны для фотопревращений компонентов реакционного центра.

Реакция пурпурных бактерий [ править ]

Феофитин является первым промежуточным электронным переносчиком в фотореакционном центре (RC P870) пурпурных бактерий. Его участие в этой системе можно разбить на 5 основных шагов. Первый шаг - возбуждение бактериохлорофиллов (Chl) 2 или особой пары хлорофиллов. Это можно увидеть в следующей реакции.

  • (Chl) 2 + 1 фотон → (Chl) 2 * (возбуждение)

На втором этапе (Chl) 2 передает электрон феофитину, образуя отрицательно заряженный радикал (феофитин) и положительно заряженный радикал (особую пару хлорофиллов), что приводит к разделению зарядов.

  • (Chl) 2 * + Pheo → · (Chl) 2 + + · Pheo - (разделение зарядов)

Третий шаг - быстрое движение электронов к прочно связанному менахинону Q A , который немедленно отдает электроны второму, слабо связанному хинону (Q B ). Два переноса электрона преобразуют Q B в его восстановленную форму (Q B H 2 ).

  • 2 · Pheo - + 2H + + Q B → 2Pheo + Q B H 2 (восстановление хинона)

Пятый и последний шаг включает заполнение «дыры» в специальной паре электроном гема в цитохроме с . Это регенерирует субстраты и завершает цикл, позволяя протекать последующим реакциям.

Участие в фотосистеме II [ править ]

В фотосистеме II феофитин играет очень похожую роль. Он снова действует как первый промежуточный переносчик электронов в фотосистеме. После возбуждения P680 до P680 * он передает электрон феофитину, который превращает молекулу в отрицательно заряженный радикал. Два отрицательно заряженных радикала феофитина быстро передают свои лишние электроны двум последовательным молекулам пластохинона. В конце концов, электроны проходят через молекулу цитохрома b 6 f и покидают фотосистему II. Реакции, описанные выше в разделе, посвященном пурпурным бактериям, дают общую иллюстрацию фактического движения электронов через феофитин и фотосистему. Общая схема такая:

  1. Возбуждение
  2. Разделение заряда
  3. Восстановление пластохинона
  4. Регенерация субстратов

См. Также [ править ]

Ссылки [ править ]

  • Климов В.В. (2003). «Открытие функции феофитина в фотосинтетическом преобразовании энергии в качестве первичного акцептора электронов Фотосистемы II». Photosyn. Res . 76 (1–3): 247–53. DOI : 10,1023 / А: 1024990408747 . PMID  16228584 . S2CID  29278470 .
  • Маквильямс, Маргарет (1982). Иллюстрированное руководство по приготовлению пищи (4-е изд.). Редондо-Бич, Калифорния: Plycon Press.
  • Нельсон, Дэвид Л .; Кокс, Майкл М. (2005). Принципы биохимии Ленингера (4-е изд.). Нью-Йорк: WH Freeman.
  • « Секция фотосинтетических молекул ». Библиотека трехмерных молекулярных структур . 22 апреля 2007 г.
  • Сюн, Линг и Ричард Сэйр. «Идентификация потенциальных сайтов связывания феофитина в реакционном центре фотосистемы II хламидомонды с помощью сайт-направленного мутагенеза». (2000). Американское общество биологов растений . 22 апреля 2007 г.

Ссылки [ править ]

  1. ^ http://dictionary.reference.com/browse/pheophytin Определение феофитина в медицинском словаре Merriam-Webster
  2. ^ http://dictionary.reference.com/browse/pheo - Определение фео в Медицинском словаре Американского наследия Стедмана
  3. ^ фит . CollinsDictionary.com. Словарь английского языка Коллинза - полное и несокращенное 11-е издание. Проверено 19 октября 2012 года.