Fotosintez ekologiyasi Reja: Xlorofillsiz fotosintez Mexanizm To'qimalar darajasida fotosintez

Yengil yig'ish komplekslari
Asosiy maqola: Engil o'rim-yig'im majmualari
Xlorofil ikkita funktsiyani bajaradi: energiyani yutish va uzatish. Xloroplastlarning umumiy xlorofillining 90% dan ortig'i yorug'lik yig'uvchi komplekslar (LHC) tarkibiga kiradi, ular energiyani I yoki II fototizimlarning reaktsiya markaziga uzatuvchi antenna vazifasini bajaradi . Xlorofildan tashqari, SSC tarkibida karotinoidlar va ba'zi suv o'tlari va siyanobakteriyalarda - fikobilinlar mavjud bo'lib, ularning roli xlorofill nisbatan zaif yutadigan to'lqin uzunliklarining yorug'ligini yutishdir.
Energiyani uzatish rezonansli tarzda davom etadi bir juft molekula uchun 10 ⁻¹⁰ -10 ^{−12 s davom etadi} , transfer amalga oshiriladigan masofa taxminan 1 nm . O'tkazish ba'zi energiya yo'qotishlari bilan birga keladi (10% xlorofill a dan xlorofill b ga, 60% karotinoidlardan xlorofillga), shuning uchun faqat qisqaroq to'lqin uzunligida maksimal yutilishga ega pigmentdan uzunroq pigmentga o'tish mumkin. bitta . Aynan shu tartibda CSC pigmentlari o'zaro lokalizatsiya qilinadi va eng uzun to'lqin uzunligi xlorofilllari reaksiya markazlarida joylashgan. Energiyani teskari uzatish mumkin emas.
tilakoid membranalarda joylashgan bo'lib , siyanobakteriyalarda uning asosiy qismi membranalardan tashqarida ularga biriktirilgan fikobilizomalarga - tayoq shaklidagi polipeptidlarga - turli xil fikobilinlar joylashgan pigment komplekslariga o'tadi: fikoeritrinlarning periferiyasida (maksimal so'rilish bilan) 495-565 nm), ularning orqasida fikosiyaninlar (550-615 nm) va allofikosiyaninlar (610-670 nm) energiyani ketma-ket reaksiya markazining xlorofill a (680-700 nm) ga o'tkazadi.
Elektron tashish zanjirining asosiy komponentlari
Asosiy maqola: Fotosintezning elektron tashish zanjiri
Fototizim II
Asosiy maqola: Fototizim II
Fototizim - SSC, fotokimyoviy reaksiya markazi va elektron tashuvchilarning kombinatsiyasi. Yengil yig'ish kompleksi II tarkibida 200 ta xlorofill a molekulasi , 100 ta xlorofill b molekulasi, 50 ta karotenoid va 2 ta feofitin molekulasi mavjud. Fotosistema II ning reaksiya markazi tilakoid membranalarda joylashgan va CSCs bilan o'ralgan pigment-oqsil kompleksidir . U dimerni o'z ichiga oladi xlorofil - 680 nm (P680) da maksimal yutilish bilan a . Oxir oqibat, SSC dan yorug'lik kvantining energiyasi unga o'tkaziladi, buning natijasida elektronlardan biri yuqori energiya holatiga o'tadi, uning yadro bilan aloqasi zaiflashadi va qo'zg'aluvchan P680 molekulasi kuchli qaytaruvchi vositaga aylanadi. ( kimyoviy salohiyat E ₀ \u003d -0,7 V).
P680 feofitini pasaytiradi , keyin elektron PS II ning bir qismi bo'lgan kinonlarga , so'ngra b ₆ f kompleksiga qisqartirilgan shaklda tashiladigan plastokinonlarga o'tkaziladi. Bitta plastokinon molekulasi stromadan olingan 2 ta elektron va 2 ta protonni olib yuradi.
P680 molekulasidagi elektron bo'shliqni to'ldirish suv tufayli sodir bo'ladi. PS II faol markazda 4 ionni o'z ichiga olgan suvni oksidlovchi kompleksni o'z ichiga oladi marganets . Bir kislorod molekulasini hosil qilish uchun ikkita suv molekulasi kerak bo'lib, 4 ta elektron beradi. Shuning uchun jarayon 4 tsiklda amalga oshiriladi va uni to'liq amalga oshirish uchun 4 yorug'lik kvanti talab qilinadi. Kompleks intratilakoid bo'shliqning yon tomonida joylashgan bo'lib, hosil bo'lgan 4 ta proton unga chiqariladi.
Shunday qilib, PS II ishining umumiy natijasi intratilakoid bo'shliqda 4 proton va membranada 2 reduksiyalangan plastokinonlar hosil bo'lishi bilan 4 yorug'lik kvanti yordamida 2 ta suv molekulasining oksidlanishidir.