Plik plastochinon (PQ) jest organiczną cząsteczką lipidową, w szczególności izoprenoidem z rodziny chinonów. W rzeczywistości jest to wielonienasycona pochodna chinonu o łańcuchu bocznym, która uczestniczy w fotosystemie II fotosyntezy..
Znajduje się w błonie tylakoidów chloroplastów, ma charakter niepolarny i jest bardzo aktywny na poziomie molekularnym. Rzeczywiście, nazwa plastochinonu wywodzi się od jego lokalizacji w chloroplastach roślin wyższych.
Podczas fotosyntezy promieniowanie słoneczne jest wychwytywane w systemie FS-II przez chlorofil P-680, a następnie utleniane przez uwolnienie elektronu. Elektron ten wznosi się do wyższego poziomu energii, który jest wychwytywany przez cząsteczkę akceptora wyborcy: plastochinon (PQ)..
Plastochinony są częścią fotosyntetycznego łańcucha transportu elektronów. Są miejscem integracji różnych sygnałów i kluczowym elementem w odpowiedzi RSp31 na światło. Istnieje około 10 PQ na FS-II, które są redukowane i utleniane zgodnie ze stanem funkcjonalnym aparatu fotosyntetycznego..
Dlatego elektrony są przenoszone przez łańcuch transportowy, w którym zaangażowanych jest kilka cytochromów, aby później dotrzeć do plastocyjaniny (PC), która przekaże elektrony cząsteczkom chlorofilu FS-I.
Indeks artykułów
Plastochinon (C.55H.80LUBdwa) jest cząsteczką związaną z pierścieniem benzenowym (chinonem). W szczególności jest izomerem cykloheksadionu, charakteryzującym się tym, że jest związkiem aromatycznym wyróżniającym się potencjałem redoks.
Chinony są pogrupowane na podstawie ich struktury i właściwości. W obrębie tej grupy wyróżnia się benzochinony, powstające w wyniku utlenienia hydrochinonów. Izomery tej cząsteczki to orto-benzochinon i w celu-benzochinon.
Z drugiej strony plastochinon jest podobny do ubichinonu, ponieważ należy do rodziny benzochinonów. W tym przypadku oba służą jako akceptory elektronów w łańcuchach transportowych podczas fotosyntezy i oddychania beztlenowego..
W związku ze stanem lipidowym należy do rodziny terpenów. To znaczy te lipidy, które tworzą pigmenty roślinne i zwierzęce, nadając kolor komórkom.
Plastochinon składa się z aktywnego pierścienia benzenochinonowego połączonego z łańcuchem bocznym poliizoprenoidu. W rzeczywistości heksagonalny pierścień aromatyczny jest połączony z dwiema cząsteczkami tlenu przez podwójne wiązania na atomach węgla C-1 i C-4..
Ten pierwiastek ma łańcuch boczny i składa się z dziewięciu połączonych ze sobą izoprenów. W konsekwencji jest to politerpen lub izoprenoid, czyli polimery węglowodorowe o pięciu atomach węgla izopren (2-metylo-1,3-butadien).
Podobnie jest prenylowaną cząsteczką, która ułatwia przyczepianie się do błon komórkowych, podobnie jak kotwice lipidowe. W związku z tym grupa hydrofobowa została dodana do jego łańcucha alkilowego (grupa metylowa CH3 rozgałęziona w pozycji R3 i R4).
Podczas procesu fotosyntezy plastochinon jest syntetyzowany w sposób ciągły ze względu na krótki cykl życia. Badania na komórkach roślinnych wykazały, że ta cząsteczka pozostaje aktywna od 15 do 30 godzin.
Rzeczywiście, biosynteza plastochinonu jest bardzo złożonym procesem, obejmującym do 35 enzymów. Biosynteza przebiega w dwóch fazach: pierwsza zachodzi w pierścieniu benzenowym, a druga w łańcuchach bocznych.
W początkowej fazie przeprowadzana jest synteza pierścienia chinonobenzenowego i łańcucha prenylowego. Pierścień otrzymany z tyrozyn i prenylowych łańcuchów bocznych jest wynikiem gliceraldehydo-3-fosforanu i pirogronianu..
Na podstawie wielkości łańcucha poliizoprenoidowego ustala się rodzaj plastochinonu.
Kolejna faza obejmuje reakcję kondensacji pierścienia z łańcuchami bocznymi.
Kwas homogentystyczny (HGA) jest poprzednikiem pierścienia benzeno-chinonowego, syntetyzowanego z tyrozyny, procesu zachodzącego dzięki katalizie enzymu aminotransferazy tyrozyny.
Ze swojej strony łańcuchy boczne prenylu pochodzą ze szlaku fosforanu metylowo-erytrytolu (MEP). Łańcuchy te są katalizowane przez enzym syntetazę solanosylodifosforanową w celu utworzenia solanosylodifosforanu (SPP).
Fosforan metylowo-erytrytolu (MEP) stanowi szlak metaboliczny biosyntezy izoprenoidów. Po utworzeniu obu związków zachodzi kondensacja homogenistycznego kwasu z łańcuchem solanesyl difosforanu, reakcja katalizowana przez enzym homogentystat solanesylotransferazy (HST).
Ostatecznie powstaje związek o nazwie 2-dimetyloplastochinon, który później dzięki interwencji enzymu metylotransferazy pozwala na otrzymanie produktu końcowego: plastochinonu.
Plastochinony interweniują w fotosyntezę, proces zachodzący z interwencją energii słonecznej, w wyniku czego bogata w energię materia organiczna z transformacji nieorganicznego podłoża.
Funkcja plastochinonu jest związana z fazą lekką (PS-II) procesu fotosyntezy. Cząsteczki plastochinonu biorące udział w przenoszeniu elektronów nazywane są Q A i Q B.
Pod tym względem fotosystem II (PS-II) jest kompleksem zwanym reduktazą tlenku wodno-plastochinonu, w którym zachodzą dwa podstawowe procesy. Utlenianie wody jest katalizowane enzymatycznie i następuje redukcja plastochinonu. W tym ćwiczeniu absorbowane są fotony o długości fali 680 nm..
Cząsteczki Q A i Q B różnią się sposobem przenoszenia elektronów i szybkością transferu. Również ze względu na rodzaj wiązania (miejsce wiązania) z fotosystemem II. Mówi się, że Q A to stały plastochinon, a Q B to ruchomy plastochinon.
W końcu Q A jest strefą wiązania fotosystemu II, która przyjmuje dwa elektrony w przedziale czasowym od 200 do 600 us. Zamiast tego Q B ma zdolność wiązania się i odłączania od fotoukładu II, przyjmując i przekazując elektrony do cytochromu..
Na poziomie molekularnym, gdy Q B jest zredukowane, jest wymieniane na inny z zestawu wolnych plastochinonów w obrębie błony tylakoidów. Pomiędzy Q A i Q B znajduje się niejonowy atom Fe (Fe+dwa), który uczestniczy w elektronicznym transporcie między nimi.
Krótko mówiąc, Q B oddziałuje z resztami aminokwasów w centrum reakcji. W ten sposób Q A i Q B uzyskują dużą różnicę potencjałów redoks..
Ponadto, ponieważ Q B jest luźniej związana z błoną, można ją łatwo oddzielić poprzez redukcję do QH 2. W tym stanie jest zdolna do przenoszenia wysokoenergetycznych elektronów otrzymanych z Q A do kompleksu cytochromu bc1 8.
Jeszcze bez komentarzy