Wykład 10 i 11 - Rośliny

2 etapy fotosyntezy

• przekształcanie energii światła na energię chem (NADPH/ATP)

• wykorzystanie NADP/ATP do redukcji CO2 do cukrów prostych

barwniki fotosyntetyczne posiadają układy

wiązań sprzężonych

budowa chlorofilu

• feoporfiryna

• magnez - umożliwa agregacje cz chlorofilu

• reszta fitolu - hydrofobowy łańcuch alkoholu kotwiczący w błonie tylakoidu i połączony z feoporfiryną przez alkohol izoprenowy

feoporfiryna budowa

4 pierścienie pirolowe

połączone przez dodatkowy pierścień cyklopentenowy;

zawiera wiązania pojedyncze i podwójne w układzie pierścieni pirolowych

PAR- promieniowanie fotosyntetycznie czynne

zakres w jakim działają barwniki asymilacyjne

400-700nm

chlorofil a absorbuje promieniowanie jakich kolorów

fioletowo-niebieskie, czerwone

chlorofil b absorbuje promieniowanie jakich kolorów

niebieskie, pomarańczowo-czerwone

stan wzbudzenia 1

nanosekundy, energia e- może zostać rozproszona w postaci fluorescencji lub wykorzystana biologicznie

stan wzbudzenia 2

pikosekundy, e- traci energię w postaci ciepła i przechodzi na stan 1

substrat dla syntezy układu porfirynowego to ____. Musi on ulec reakcji ___ → powstaje 4 pierścieniowa __. Następnie wbudowywane są … i … (powstaje protochlorofilid). Protochlorofilid musi ulec ….. w obecności ….. i dołączony zostaje ….. do reszty kwasu …. .

Porfo bili nogen

kondensacji, Protoporfiryna

magnez i podstawniki

redukcji, światłą

fitol, kw propionowego

co się dzieje gdy młody rosnący pęd nie ma dostępu do światła

protochlorofilid nie ulega redukcji, protoplasty nie różnicują się w chloroplasty

rośliny są wątłe, żółtawe, wydłużone (etiolacja) z etioplastami

jaki barwnik uczestniczy w rozpraszaniu nadmiaru zaabsorbowanej energii

ksantofil (zeaksantyna)

W każdym PS jest centrum r fotochem utworzone przez 2 cz chlorofilu a różniące się maksimum absorbancji. Dla PSI są to … a dla PsII

PSI- P700

PSII- P680

(z nich wybijane są e-, pozostałe barwniki tworzą tzw. kompleksy antenowe)

Struktura PSII

heterodimer D1/D2 + kompleksy antenowe (CP47,CP43, LHCII)

PSII- heterodimer D1/D2

• polipeptyd rdzenia

• wiąże P680i feofityne

• wiąże PQ w miejscach Qa i Qb

• zawiera tyrozyne Z (składnik kompleksu wydzielającego tlen - OEC)

PSI - CP47 i CP43

• kompleksy antenowe rdzenia

• zawierają chl a i b, karoten ksantofile

feofityna

forma chlorofilu bez jonu Mg

PSII- LHCII (Light harvesting complex)

• kompleks anten peryferycznych

• zawiera chl a i b, ksantofile

PSI struktura

heterodimer PSI-A/B + kompleksy antenowe (PSI-C-K, LHCI)

PSI- heterodimer PSI-A/PSI-B

• polipeptydy rdzenia

• wiążą P700 oraz 3 pierwsze przenośniki e-

  • chl A0

  • wit K(A1)

  • centrum FeS (Fx)

PSI- Polipepydy rdzenia PSI-C-K

• wiążą centra FeS (Fa,Fb) oraz przenośniki e-: ferredoksyne i plastocyjanine

• stabilizują heterodimer

PSI- kompleksy LHCI

kompleksy anten peryferycznych

zawierają chl a i b, ksantofile

jak wzbudzenie nie może zostać przekazane na akceptor, e- wraca do stanu podstawowego rozpraszając energię w jaki sposób

• emituje czerwony kwant światła (autofluorescencja)

• rozprasza nadmiar E w postaci ciepła

transport e- zachodzi zgodnie z gradientem oksydoredukcyjnym - od związów bardziej ___ do ___

bardziej zredukowanych do bardziej utlenionych

(od niższych do wyższych potencjałów)