Фотосинтез: Жасыл өсімдіктер мен цианобактериялардағы жарық энергиясын жинау кешені (LH/LHC), хлорофилл түрлері, фотоқорғаныш және фотосинтез тиімділігі.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Фотосинтездің құрамдас бөлігі
Component of photosynthesis
Жарық жинау кешені (немесе антенна кешені; LH немесе LHC) – өсімдіктер мен цианобактериялардың тилакоидтық мембранасына енген ақуыз және хлорофилл молекулаларының жиынтығы, ол фотожүйенің реакциялық орталығындағы бір хлорофилл a молекуласына жарық энергиясын жеткізеді. Антенналық пигменттерге негізінен хлорофилл b, ксантофиллдер және каротиндер жатады. Хлорофилл a – негізгі пигмент деп аталады. Олардың сіңіру спектрлері үстімелік емес, фотосинтезде сіңірілетін жарықтың диапазонын кеңейтеді. Каротиноидтар хлорофилл молекулаларының фотоокисдену зақымдануын болдырмау үшін антиоксидант қызметін атқарады. Әр антенна кешенінде 250 мен 400 пигмент молекуласы болады және олар сіңірген энергияны резонанстық энергия көшіру арқылы әр фотожүйенің реакциялық орталығы деп аталатын арнайы хлорофилл-ақуыз кешеніне жібереді. Реакциялық орталық химиялық байланыстар түрінде энергияны жинап алатын күрделі химиялық реакциялар тізбегін бастайды. II фотожүйеде реакциялық орталығындағы екі хлорофилл a молекуласының бірі энергияны сіңіргенде, электрон қозады және электрондарды қабылдайтын молекула – феофитинге ауысады, нәтижесінде хлорофилл a тотығу күйінде қалады. Тотыққан хлорофилл a электрондарды су молекулаларын оттегіге, протонға және электрондарға тотықтыруды қамтитын фотолиз арқылы толықтайды. Хлорофилл a b байланыстыратын ақуыздың N ұшы стромаға дейін созылады, онда ол түйіршік мембраналарының жабысуына қатысады және оның треонин қалдықтарының қайтымды фосфорилирлеуі арқылы фоторегуляцияланады. Бұл екі процесс I және II фотожүйелер арасындағы қозу энергиясының таралуын қамтамасыз етеді деп саналады. Бұл тұқымға сондай-ақ фотожүйе II ақуызы PsbS кіреді, ол фотожүйеде артық сіңірілген жарық энергиясының жылуға айналуын күшейтетін энергияға тәуелді сөндіруде рөл атқарады.
The light harvesting complex (or antenna complex; LH or LHC) is an array of protein and chlorophyll molecules embedded in the thylakoid membrane of plants and cyanobacteria, which transfer light energy to one chlorophyll a molecule at the reaction center of a photosystem. The antenna pigments are predominantly chlorophyll b, xanthophylls, and carotenes. Chlorophyll a is known as the core pigment. Their absorption spectra are non overlapping and broaden the range of light that can be absorbed in photosynthesis. The carotenoids have another role as an antioxidant to prevent photo oxidative damage of chlorophyll molecules. Each antenna complex has between 250 and 400 pigment molecules and the energy they absorb is shuttled by resonance energy transfer to a specialized chlorophyll protein complex known as the reaction center of each photosystem. The reaction center initiates a complex series of chemical reactions that capture energy in the form of chemical bonds. For photosystem II, when either of the two chlorophyll a molecules at the reaction center absorb energy, an electron is excited and transferred to an electron acceptor molecule, pheophytin, leaving the chlorophyll a in an oxidized state. The oxidised chlorophyll a replaces the electrons by photolysis that involves the oxidation of water molecules to oxygen, protons and electrons. The N terminus of the chlorophyll a b binding protein extends into the stroma where it is involved with adhesion of granal membranes and photo regulated by reversible phosphorylation of its threonine residues. Both these processes are believed to mediate the distribution of excitation energy between photosystems I and II. This family also includes the photosystem II protein PsbS, which plays a role in energy dependent quenching that increases thermal dissipation of excess absorbed light energy in the photosystem.
LH 1
I жарық жинағыш кешені өсімдікке тән PsaG кішібірлігі арқылы I фотожүйеге тұрақты байланысты. Ол төрт ақуыздан: Lhca1, Lhca2, Lhca3 және Lhca4 құралған, бәрі де LHC немесе хлорофилл a/b байланыстыру отбасының мүшелері. LHC PS1 реакциялық ядросын айналдыра орналасады.
Light harvesting complex I is permanently bound to photosystem I via the plant specific subunit PsaG. It is made up of four proteins: Lhca1, Lhca2, Lhca3, and Lhca4, all of which belong to the LHC or chlorophyll a/b binding family. The LHC wraps around the PS1 reaction core.
LH 2
LH 2 әдетте II фотожүйеге байланысты болады, бірақ жарық жағдайларына қарай PS I-ге де байланып, ажырауы мүмкін.
The LH 2 is usually bound to photosystem II, but it can undock and bind PS I instead depending on light conditions.