Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Рассмотрим третий вопрос.

Существование фотосинтетической единицы поставило вопрос о механизме миграции энергии к фотохимическим центрам и организацию пигментов в этой структуре.

Как известно, высшие растения имеют три группы пигментов: хлорофиллы а и б и каротиноиды. Все они связанные с белками и представляют соответствующие комплексы. Так, в фотосистеме 2 основные из них три: СР₄₇ (СР - от Chlorophyll protein, то есть хлорофилл-белок) с молекулярной массой приблизительно 50кД, СР 43 с массой приблизительно 47 кД и светосозбирающий комплекс (ССК 2), который содержит четыре полипептида массой 29, 27, 26 и 25 кД. Каждый из комплексов СР-47 и СР-43 содержит до 50 молекул хлорофилла а, тогда как с каждым полипептидом ССК 2 связано соответственно 10 -13 молекул хлорофилла а + хлорофилла б. Соотношение хл а: хл б для комплекса ССК 2 составляет 1: 3.

В фотосистеме 1 тоже найдено три основных компонента хлорофиллов-белок СР-62, СР 58 и ССК 1, который содержит четыре полипептида с массой 23, 22, 21 и 20 кд. ССК 1 дополнительно делится еще на два: ССК 1а и ССК 1б.

С комплексами хлорофиллов-белок СР-62 и СР-58 связано близко 50 молекул хлорофилла а, тогда как каждый из комплексов ССК 1а и ССК 1в содержат 38 молекул хлорофилла а и 12 молекул хлорофилла б. Хлорофилл а реакционного центра фотосистемы 2 Р₆₈₀ и хлорофилл а реакционного центра фотосистемы 1 Р₇₀₀, по всей вероятности, размещенные в комплексах СР-47 и СР-62 соответственно.

Хлорофилл а присутствующий в нескольких формах: в ССК 2 - хл а_660, хл а ₆₇₀, хл а ₆₇₇ и хл а ₆₈₄; в комплексе СР-43 и СР-47 - хл а₆₆₀, хл а _670, хл а ₆₇₇ и хл а ₆₈₄ и, в конце концов, в фотосистеме 1 - хл а _{662, 668, 679, 687, 695,705}.

Перенесение энергии в фотосистемах можно представить так:

фотосистема 2 ССК 2 → СР⁴³ → СР⁴⁷,

фотосистема 1 ССК 1 → СР⁵⁸ → СР^62.

Эффективность перенесения энергии от ССК 2 к СР 43 составляет почти 100%. Аналогично и при перенесении энергии от хлорофилла б к хлорофиллу а, потому что флуоресценция почти никогда при этом не наблюдается. В антенном комплексе может быть некоторая потеря энергии, поскольку антенна флуоресцирует. Итак, энергия, поглощенная разными молекулами антенны, мигрирует к реакционным центрам. Основным фактором, который определяет эффективность, есть время, которое нужен необходимо для того, чтобы возбуждение достигло РЦ и началось распределение зарядов.

Антенна → РЦ → Распределение зарядов

Флуоресценция

По данным Р.Дональда и О.Говинджи (1987), разделение зарядов в РЦ фотосистемы 1 осуществляется меньше чем за 50 -80 пс и 150 - 200 пс для фотосистемы 2. Наряду этим есть данные, которые свидетельствуют, что в ФС 1 время распределения заряда меньший 10 пс.

Считают, что комплексы ФС 1 и ФС 2 находятся в разных областях мембраны. Большинство РЦ фотосистемы 2, их ССК 2 и компоненты водоокисления локализованы в зоне межмембранных контактов. Реакционные центры ФС 1 и их светособирающие комплексы локализованы преимущественно в тех частях мембран, которые обращены к строме.