光化学系II – ウィキペディア

Posted on by
before-content-x4

光化学系II （PSIIの短縮）は、植物、藻類、シアノバクテリアの光合成系の一部です。それは、葉緑体のチラコイド膜に埋め込まれたタンパク質複合体であり、その間質またはルーメンが突き出ており、光反応の最初のステップが起こる両側にあります。このステップでは、プラストチノンは反応中心のプラストチノールに還元され、顔料に吸収される光はエネルギー源として使用されます。したがって、光のエネルギーは、還元電位の形で保存されます。この還元電位は、光化学系I（PSI）で実行される光合成光反応の他のステップに必要です。

PDBによると、サイドからチラコイド膜に埋め込まれた写真II II 2Axt
after-content-x4

PSIIは、2つのタンパク質D1とD2のヘテロダイマーであり、それらは相同です。 [初め] このヘテロダイマーは、種に応じて約20のサブユニットで構成されるタンパク質複合体の中心を形成し、光吸収に関連する光収集色素が埋め込まれています。タンパク質構造は、光の収集色素をその位置に保ち、色素から色素へのエネルギーを可能な限り効率的に伝達できるようにします。 PSIIモノマー（D1またはD2）には、光採取色素として約35の分子クロロフィルAと11分子のβ-カロチンが含まれています。 [2] PSIIモノマーの中心にはいわゆるものがあります 特別ペア、 吸収されたエネルギー全体が伝達される2つのクロロフィルが近くに横たわっています。互いに近接しているため、エネルギーレベルは例外的な相互作用によって低下し、吸収が最大680 nmになります。このため、それらはP680とも呼ばれます。 [3]

すぐ近くの空間近隣で 特別なペア フィオフィチンとプラストチノン分子があり、それを通してエネルギーがさらに別のプラストチノン分子に移動されます。これは削減され、光反応のさらなるステップを減らすために使用されます。今は積極的に招待されています 特別なペア 隣接するマンガン複合体電子を介して水分子を装備しているため、出力状態で再び利用できるようになり、エネルギーを再び吸収できます。

PDBによると、光化学系IIスーパーコンプレックスの構造 2Axt 2BHW

PSII調光器は、6つのライトコレクション複合IIトリマー（LHCII）と、より小さなクロロフィルタンパク質CP24、CP26、CP29に囲まれています。これらのいわゆる光コレクションアンテナは、含まれる光収集色素を介してエネルギーを吸収し、それらをPSIIダイマーに転送します。スーパーコンプレックスは、吸収されたエネルギー全体にある巨大な目標到達プロセスのように機能します 特別なペア 焦点。

PSIIの反応の全体的なバランスシートは次のとおりです。

この反応のために、合計4つの光子を吸収する必要があります。

水の酸化は、マンガン複合体で起こります。複合体の正確な構造はまだ最終的に決定できませんでしたが、4つのマンガン、4つの酸素、カルシウム原子で構成されていることがわかります。マンガンには、さまざまな酸化レベルを受け入れることができる能力があります。 [4] その結果、複合体は4つのステップで酸化できます（電子をに提出することにより 特別なペア ）そして最後に、2つの水分子を酸素に酸化し、4つのプロトンを放出します。 pHは、放出された4つのプロトンを介して、チラコイド腔側のpHを放出します。全体として、プロトン勾配はチラコイド膜を介して生成されます。

  • O. Sozer、M。Kis、Z。Gombos、B。Ughy： 機能的光化学系IIアーキテクチャのタンパク質、グリセロ脂質、カロテノイド。 の： フロントバイオサイ。 バンド 16 、2011年、doi： 10,2741/3710 、 PMID 21196193 （英語）。
  • P. J.ニクソン、F。ミックー、J。ユ、M。ボーム、J。コメンダ： 光化学系のアセンブリと修復の理解における最近の進歩II 。の： 植物学の年代記 。 バンド 106 、 いいえ。 初め 、22。2010年6月、 S. 1–16 、 PMID 20328950 。
  1. ↑ A. W.ラザフォード、P。ファーラー： 光化学系II：進化的視点。 の： ロンドン王立協会の哲学的取引。シリーズB、生物科学。 バンド358、番号1429、2003年1月、 ISSN 0962-8436 、S。245–253、 2：10.1098/RSTB.2002.1186 。 PMID 12594932 、 PMC 1693113 （無料の全文）。
  2. ↑ B. Loll、J。Kern、W。Saenger、A。Zouuni、J。Biesiadka： 光化学系IIの3.0Å解像度構造における完全な補因子配置に向けて。 の： 自然 、438、2005、S。1040–1044。
  3. ↑ D.フット、J。G。フット、C。W。プラット： 生化学の教科書。 Wiley-VCH、Weinheim 2002。
  4. ↑ B.アルバーツ、D。ブレイ、J。ルイス、M。ラフ、K。ロバーツ、J。D。ワトソン： 細胞の分子生物学。 ガーランド出版、ニューヨーク2004年。

after-content-x4