P700
P700 , czyli główny donor fotosystemu I , jest chlorofilem dimerem z centrum reakcji, molekularnym związanym z fotosystemem I w roślinach, algach i sinicach.
Etymologia
Jego nazwa pochodzi od słowa „pigment” (P) i obecności głównego pasma rozjaśniającego skupionego wokół 695-700 nm w widmach różnic absorbancji wywołanych błyskiem P700/P700+•.
składniki
Struktura P700 składa się z heterodimeru z dwiema odrębnymi cząsteczkami chlorofilu, w szczególności chlorofilu a i chlorofilu a ', co nadaje mu dodatkową nazwę „specjalnej pary”. Nieuchronnie jednak specjalna para P700 zachowuje się tak, jakby to była tylko jedna jednostka. Gatunek ten jest niezbędny ze względu na zdolność pochłaniania energii świetlnej o długości fali w przybliżeniu między 430 nm a 700 nm i przenoszenia wysokoenergetycznych elektronów do szeregu akceptorów, które znajdują się w jego pobliżu.
Działanie i funkcje
Fotosystem I działa z funkcjami wytwarzania NADPH , zredukowanej formy NADP + , pod koniec reakcji fotosyntezy poprzez transfer elektronów oraz dostarczania energii do pompy protonowej i ostatecznie ATP , na przykład w cyklicznym transporcie elektronów.
Pobudzenie
Kiedy fotosystem I pochłania światło, elektron jest wzbudzany do wyższego poziomu energetycznego w chlorofilu P700. Powstały P700 ze wzbudzonym elektronem jest oznaczony jako P700*, który jest silnym środkiem redukującym ze względu na bardzo ujemny potencjał redoks -1,2 V.
Łańcuch transportu elektronów
Po wzbudzeniu P700 jeden z jego elektronów jest przekazywany do akceptora elektronów , A o , powodując rozdzielenie ładunku, w wyniku czego powstaje anionowy A o − i kationowy P700 + . Następnie transfer elektronów trwa od A o do cząsteczki filochinonu znanej jako A 1 , a następnie do trzech klastrów żelazowo-siarkowych .
Fotosystemy typu I wykorzystują białka klastrowe żelaza i siarki jako końcowe akceptory elektronów. W ten sposób elektron jest przenoszony z Fx do innego skupiska żelazowo-siarkowego F A , a następnie przekazywany do ostatniego skupiska żelazowo-siarkowego służącego jako akceptor elektronów F B . Ostatecznie elektron zostaje przeniesiony do białka ferredoksyny , powodując jego przemianę w formę zredukowaną, która następnie finalizuje proces poprzez redukcję NADP + do NADPH.
Liniowy transport elektronów
Szybkość przepuszczania elektronów z P700* do kolejnych akceptorów elektronów jest wysoka, co uniemożliwia przeniesienie elektronu z powrotem do P700 + . W konsekwencji, w większości przypadków elektrony przemieszczające się w fotosystemie I podążają drogą liniową, od wzbudzenia specjalnej pary P700 do produkcji NADPH.
Cykliczny transport elektronów
W pewnych sytuacjach organizm fotosyntetyzujący musi zawracać przenoszone elektrony, w wyniku czego elektron z końcowego klastra żelazowo-siarkowego F B przenosi się z powrotem do kompleksu cytochromu b6f (adapter między fotoukładami II i I). Wykorzystując energię P700 + , szlak cykliczny tworzy gradient protonów przydatny do produkcji ATP, podczas gdy NADPH nie jest wytwarzany, ponieważ białko ferredoksyna nie ulega redukcji.
Odzyskanie 700 P
P700 + odzyskuje utracony elektron poprzez utlenianie plastocyjaniny , która regeneruje P700.