Phycobilisomes là ăng ten thu hoạch ánh sáng của hệ thống quang điện tử II trong vi khuẩn lam, tảo đỏ và glaucophytes.

Cấu trúc chung [ chỉnh sửa ]

Phycobilisomes là phức hợp protein (lên đến 600 polypeptide) được neo vào màng thylakoid. Chúng được tạo thành từ các ngăn xếp của protein nhiễm sắc thể, các phycobiliprotein và các polypeptide liên kết liên kết của chúng. Mỗi phycobilisome bao gồm một lõi được làm từ allophycocyanin, từ đó một số thanh hướng ra ngoài được làm từ các đĩa phycocyanin xếp chồng lên nhau và (nếu có) phycoerythrin (s) hoặc phycoerythrocyanin. Tính chất quang phổ của phycobiliprotein chủ yếu được quyết định bởi các nhóm giả của chúng, đó là tetrapyrrole tuyến tính được gọi là phycobilins bao gồm phycocyanobilin, phycoerythrobilin, phycourobilin và phycobiliviolin. Các tính chất quang phổ của một phycobilin nhất định bị ảnh hưởng bởi môi trường protein của nó.

Chức năng [ chỉnh sửa ]

Mỗi phycobiliprotein có mức hấp thụ và phát huỳnh quang tối đa trong phạm vi ánh sáng nhìn thấy được. Do đó, sự hiện diện của chúng và sự sắp xếp đặc biệt trong các phycobilisomes cho phép sự hấp thụ và truyền năng lượng ánh sáng một chiều đến diệp lục một của hệ thống quang điện tử II. Theo cách này, các tế bào tận dụng các bước sóng ánh sáng có sẵn (trong phạm vi 500-650nm), không thể tiếp cận được với diệp lục và sử dụng năng lượng của chúng để quang hợp. Điều này đặc biệt thuận lợi sâu hơn trong cột nước, nơi ánh sáng có bước sóng dài hơn ít được truyền đi và do đó ít có sẵn trực tiếp với chất diệp lục.

Sự sắp xếp hình học của một phycobilisome rất thanh lịch ^{[ như thế nào? ]} và mang lại hiệu quả truyền năng lượng 95%. ^[1]

Sự tiến hóa và đa dạng ] chỉnh sửa ]

Có nhiều biến thể cho cấu trúc phycobilisomes chung. Hình dạng của chúng có thể là hemidiscoidal (ở vi khuẩn lam) hoặc hemiellipsoidal (trong tảo đỏ). Các loài thiếu phycoerythrin có ít nhất hai đĩa phycocyanin trên mỗi que, đủ để quang hợp tối đa. ^[2]

bước sóng cụ thể). Ở một số loài vi khuẩn lam, khi có cả phycocyanin và phycoerythrin, phycobilisome có thể trải qua quá trình tái cấu trúc đáng kể khi phản ứng với màu sáng. Trong ánh sáng màu xanh lá cây, các phần xa của que được làm bằng phycoerythrin màu đỏ, giúp hấp thụ ánh sáng xanh tốt hơn. Trong ánh sáng đỏ, điều này được thay thế bằng phycocyanin màu xanh lam, giúp hấp thụ ánh sáng đỏ tốt hơn. Quá trình đảo ngược này được gọi là thích ứng màu bổ sung. Nó là thành phần của hệ thống quang hợp của vi khuẩn lam, như là một hạt với các cấu trúc khác nhau được liên kết (tức là màng thylakoid, v.v.).

Các ứng dụng [ chỉnh sửa ]

Phycobilisomes có thể được sử dụng trong huỳnh quang kịp thời, ^[3][4] tế bào học dòng chảy phương Tây, ^[5] Một số phycobilisome có cấu hình hấp thụ và phát xạ tương tự Cy5, chúng có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng tương tự, tuy nhiên, chúng có thể sáng hơn tới 200 lần, với sự thay đổi Stokes lớn, cung cấp tín hiệu lớn hơn cho mỗi sự kiện liên kết. Thuộc tính này cho phép phát hiện các phân tử mục tiêu cấp thấp] ^[5] hoặc các sự kiện hiếm.

• 

  Quang phổ kích thích và phát xạ của một phycobilisome từ tảo xanh lam.

• 

  Khả năng phát hiện thuốc nhuộm phycobilisome so với cyanine trong ứng dụng Western blot.

Tài liệu tham khảo [ chỉnh sửa ]

Liên kết ngoài [ chỉnh sửa ]