Оттегі дамитын кешен - Oxygen-evolving complex

Көк циклі. Марганец орталықтарының тотығу дәрежесі пікірталасқа түсетініне назар аударыңыз.
Mn-дің рентгендік кристалдық құрылымы4O5Фотосистема II оттегінің дамитын кешенінің Ca ядросы 1,9 a ажыратымдылықпен.[1]

The оттегімен дамитын кешен (OEC), сондай-ақ суды бөлетін кешен, қатысатын су тотықтырғыш фермент судың фото-тотығуы кезінде жарық реакциялары туралы фотосинтез.[2] OEC мембраналық-люмендік шекарада II фотосистеманың 4 негізгі ақуызымен қоршалған.[3] 2 су молекуласынан алынған электрондар 4 протонмен бірге дара О түзеді2 молекула.[3] Суды бөлшектеуге арналған молекулярлық қондырғы бірінші фотонның энергиясын төртіншісі су үшін жеткілікті энергиямен қамтамасыз етуден бұрын жинай білуді қажет етеді тотығу.[4] Содан кейін, ОЭК 4 электронды бір-бірден 1-ге ауыстырады фотосистема II арқылы тирозин реакция орталығындағы қалдық.[4] Бессел Коктың 1970 жылдан бастап кеңінен қабылданған теориясының негізінде кешен 5 күйде өмір сүре алады: S0 С.4. S4 ең тотыққан және С.0 ең төмендетілген. Фотондар ұстап қалды фотосистема II жүйені S күйінен жылжытыңыз0 С.4. S4 тұрақсыз және сумен ақысыз әрекеттеседі оттегі. Кешенді ең төменгі күйге келтіру үшін S0, ол 4 суды тарту үшін 2 су молекуласын қолданады электрондар.[3]

OEC OEE1 (PsbO), OEE2 (PsbP) және OEE3 (PsbQ) үш ақуыз суббірліктерінен тұрады; төртінші PsbR пептиді жақын орналасқан. OEC-де екеуі де бар металлофермент ядросы бар сияқты марганец және кальций, Mn бейорганикалық ядросының эмпирикалық формуласымен4Ca1OхCl1–2(HCO3)ж. Бұл кластерді D үйлестіреді1 және CP43 суббірліктер және тұрақталған перифериялық мембраналық ақуыздар.[3] Оның басқа сипаттамалары қайта қаралды; қараңыз [5]

Қазіргі уақытта кешеннің механизмі толық түсінілмеген.[6] Нақты рет марганец тотығу фотокиндукцияланған Кок циклі арқылы жүреді, белгісіз.[3] Ca рөлімен қатар+2, Cl−1және металл кластерін қоршап тұрған мембрана ақуыздары жақсы түсінілмейді. Белгілілердің көп бөлігі флэш тәжірибелерінен, ЭПР және рентгендік спектроскопиядан алынды.[7]

ОЭК эволюциясы қатысуымен туындаған деп болжануда марганец -құрамында пайдалы қазбалар ранчиит және голландит ерте мұхиттарда. Минералдар ертерек игерілген деп болжануда цианобактериялар оларды қосқан белсенді орталық кешеннің.

Құрылым туралы көбірек анықтау үшін зерттеулердің көпшілігі әр түрлі протонациялық күйлерде марганецті ядролы димерлерді құруға және алынған мәліметтерді кешеннің бақыланған әрекетімен салыстыруға бағытталған.[8]

Орналасқан жері

OEC тек орналасқан хлоропластар және цианобактериялар. Хлоропластардың ішіне OEC кіреді тилакоидты мембрана, гранальды тилакоидтардан да, стромалды тилакоидтардан да тұрады.[4]

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ Умена, Ясуфуми; Каваками, Кейсуке; Шэнь, Цзян-Рен; Камия, Нобуо (мамыр 2011). «Оттегі дамитын II фотожүйенің кристалдық құрылымы, 1,9 resolution ажыратымдылықпен» (PDF). Табиғат. 473 (7345): 55–60. дои:10.1038 / табиғат09913. PMID  21499260.
  2. ^ Раймонд, Дж .; Blankenship, R. (2008). «Оттегі дамитын кешеннің пайда болуы». Координациялық химия туралы шолулар. 252 (3–4): 377–383. дои:10.1016 / j.ccr.2007.08.026.
  3. ^ а б в г. e Амин, Мұхамед. «II фотосистеманың оттегі дамып келе жатқан кешеніне есептеу туралы түсініктер».
  4. ^ а б в Джонсон, Джеймс. «Тіршіліктің пайда болуы - оттектің дамып келе жатқан кешенінің өсуі». www.chm.bris.ac.uk. Флорида университеті. Алынған 2020-04-30.
  5. ^ Аннотация: Марганец: Оттегі дамитын кешен және модельдер1: Бейорганикалық химия энциклопедиясы: Wiley InterScience
  6. ^ Яно, Джунко; Керн, Ян; Ячандра, Виттал К .; Нильсон, Хекан; Короидов, Сергей; Мессингер, Йоханнес (2015). «2 тарау, 2 бөлім Mn геометриялық және электронды құрылымы4CaO5 КластерПитерде М.Х. Кронек пен Марта Э. Соса Торрес (ред.). Жер планетасында тіршілік ету: диоксигенді және басқа шайнайтын газдарды игеретін металлоферменттер. Өмір туралы ғылымдағы металл иондары. 15. Спрингер. 13-43 бет. дои:10.1007/978-3-319-12415-5_2. ISBN  978-3-319-12414-8. PMC  4688042. PMID  25707465.
  7. ^ Кок, Б .; Форбуш, Б .; McGloin, M. (1970). «О2 фотосинтетикалық эволюциядағы зарядтардың ынтымақтастығы. I. Сызықтық төрт сатылы механизм». Фотохимия. Фотобиол. 11 (6): 467–475. дои:10.1111 / j.1751-1097.1970.tb06017.x. PMID  5456273.
  8. ^ Купер, Дэниэл Стивен (2009). Жаңа фотосистема оттегінің дамитын орталығының модельдеріне және Люис қышқыл металдардың жаңа тұзданған туындылардағы анализіне (PhD тезис). Кардифф университеті.

Әрі қарай оқу

  • Ник Лейннің «Өсетін өмір», профильді кітаптар 2009 ж .; 83–87 бб - ЭЫҰ эволюциясының ықтимал бағыты көрсетілген.