Фотосинтетички реакциони центар
Фотосинтетички реакциони центар је комплекс неколико протеина, пигмента и других кофактора који заједно врше реакције примарне конверзије енергије фотосинтезом. Молекуларне ексцитације, које потичу било директно од сунчеве светлости или су пренесене као ексцитациона енергиа преко система антена за прикупљања светла, подстичу реакције електронског трансфера дуж пута серије кофактора везаних за протеин. Ови кофактори су молекули који апсорбују светлост (они се исто тако називају хромофорима или пигментима) као што су хлорофил и феофитин, као и хинони. Енергија фотона се користи за побуђивање електрона пигмента. Креирана слободна енергија се затим користи за редуковање ланца оближњих акцептора електрона, који накнадно имају више редокс потенцијале. Ови кораци електронског трансфера су иницијална фаза серије реакција конверзије енергије, што ултиматно резултира у конверзији енергије фотона и у складиштењу те енергије продукцијом хемијских веза.
Трансформисање светлосне енергије у сепарацију наелектрисања[уреди | уреди извор]
Реакциони центери су присутни у свим зеленим биљкама, алгама, и многим бактеријама. Мада су те врсте раздвојене милијардама година еволуције, реакциони центери су хомологни за све фотосинтетичке врсте. У контрасту с тим, постоји знатна разноврсност у комплексима за прикупљање светла међу фотосинтетичким врстама. Зелене биљке и алге имају два различита типа реакционих центера, који су део већих суперкомплекса познатих као фотосистем I П700 и фотосистем II П680. Структуре тих суперкомплекса су велике, и учестувују у вишеструким комплексима прикупљања светла. Реакциони центар који је присутан у фамилији бактерија Rhodopseudomonas је тренутно најбоље изучен, пошто је то био први реакциони центар са познатом структуром и има мањи број полипептидних ланаца него еквивалентни комплекси код зелених биљака.[1]
Реактивни центар је постављен на такав начин да прикупља енергију фотона користећи пигментне молекуле и претвара је у корисни облик. Након што је једном светлосна енергија била директно апсорбована пигментним молекулима, или пренесена на њих пурем резонантног трансфера са окружујућих комплекса прикупљања светла, они ослобађају два електрона у ланац транспорта електрона.
Светлост се састоји од малих пакета енергије званих фотони. Ако се фотон са одговарајућом количином енергије судари са електроном, доћи ће до прелаза електрона на виши енергијски ниво.[2] Електрони су најстабилнији на њиховом најнижем енергетском нивоу, што се назива њиховим основним стањем. У том стању, електрон је у орбити која има најмању количину енергије.[3] Електрони на вишим енергетским нивоима се могу вратити у основно стање на начин који је аналоган лопти која пада низ степенице. При томе електрони ослобађају енергију. То је процес који се користи у фотосинтетичком реакционом центру.
Кад се електрон попне на виши енергетски ниво, долази до кореспондирајућег снижења редукционог потенцијала молекула на коме електрон почива. То значи да молекул има знатнију тенденцију да донира електроне, што је кључно у конверзији светлосне енергије у хемијску енергију. У зеленим биљкама, ланац електронског транспорта има мноштво електронских акцептора уклучујући феофитин, хинон, пластохинон, цитохром бф, и фередоксин, што на крају доводи до редукованог молекула NADPH и складиштења енергије. Пролаз електрона кроз ланац електронског транспорта исто тако доводи до пумпања протона (водоничних јона) из хлоропластних строма у лумен. То доводи до протонског градијената на тилакоидној мембрани, што се може користити за синтетисање ATP молекула посредством АТП синтазе. ATP и NADPH се користе у Калвиновом циклусу за фиксирање угљен диоксида у триозне шећере.
Референце[уреди | уреди извор]
- ^ Берг ЈМ, Тyмоцзко ЈЛ, Стрyер L (2002). „Цхаптер 19: Тхе Лигхт Реацтионс оф Пхотосyнтхесис”. Биоцхемистрy (5тх изд.). Неw Yорк: WХ Фрееман.
- ^ Ундерстандинг тхе атом (2000). Ретриевед Феб 28, 2010.
- ^ Арие Уиттенбогаард (2005). Qуантум мецханицс Ретриевед Феб 28, 2010.
Литература[уреди | уреди извор]
- Берг ЈМ, Тyмоцзко ЈЛ, Стрyер L (2002). „Цхаптер 19: Тхе Лигхт Реацтионс оф Пхотосyнтхесис”. Биоцхемистрy (5тх изд.). Неw Yорк: WХ Фрееман.
Спољашње везе[уреди | уреди извор]
- UMich оријентација протеина у мембранама фамилиес/суперфамилy-2 - Цалцулатед спатиал поситионс оф пхотосyнтхетиц реацтион центрес анд пхотосyстемс ин мембране
- Орр L, Говиндјее Р. „Пхотосyнтхесис Wеб Ресоурцес”. Университy оф Иллиноис ат Урбана-Цхампаигн.
