700 بيزو فلبيني

P700 ، أو المانح الأولي للنظام الضوئي الأول ، هو ثنائي جزيئي من الكلوروفيل أ يرتبط بمركز تفاعل النظام الضوئي الأول في النباتات والطحالب والبكتيريا الزرقاء . [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]

أصل الكلمة

يُشتق اسمه من كلمة "صبغة" (P) ووجود نطاق تبييض رئيسي يتمركز حول 695-700 نانومتر في أطياف فرق  الامتصاص المستحثة بالوميض لـ P700/P700+•. [ 4 ]

عناصر

يتكون تركيب البروتين P700 من ثنائي غير متجانس يضم جزيئين متميزين من الكلوروفيل ، وهما الكلوروفيل أ والكلوروفيل أ ، مما أكسبه اسمًا إضافيًا هو الزوج الخاص . [ 3 ] يتصرف هذا الزوج كما لو كان جزيئًا واحدًا. يُعد هذا الثنائي حيويًا للنظام الضوئي الأول ، لقدرته على امتصاص طاقة الضوء بطول موجي يتراوح تقريبًا بين 430  و700  نانومتر، ونقل الإلكترونات عالية الطاقة إلى سلسلة من مستقبلات الإلكترونات الموجودة بالقرب منه، مثل بروتين الحديد والكبريت ، الفيريدوكسين (Fd)، الذي يتميز بجهد أكسدة-اختزال أعلى ، أي بألفة أكبر للإلكترونات . [ 1 ]

الإجراءات والوظائف

ينتج النظام الضوئي الأول NADPH ، وهو الشكل المختزل من NADP + (Fd 2- red + NADH + 2 NADP + + H + = Fd ox + NAD + + 2 NADPH)، [ 5 ] في نهاية التفاعل الضوئي من خلال نقل الإلكترون ، ويوفر الطاقة لمضخة البروتون [ 6 ] وفي النهاية ATP ، على سبيل المثال في نقل الإلكترون الدوري .

الإثارة

عندما يمتص النظام الضوئي الأول الضوء، يُثار إلكترون إلى مستوى طاقة أعلى في الكلوروفيل P700. يُطلق على الكلوروفيل P700 الناتج مع الإلكترون المُثار اسم P700*، وهو عامل اختزال قوي نظرًا لجهد الأكسدة والاختزال السالب للغاية الذي يبلغ -1.2 فولت . [ 3 ] 

سلسلة نقل الإلكترون

بعد إثارة جزيء P700، ينتقل أحد إلكتروناته إلى مستقبل الإلكترونات A o ، مما يؤدي إلى فصل الشحنات وإنتاج أيون سالب A o وأيون موجب P700 + . بعد ذلك، يستمر انتقال الإلكترونات من A o إلى جزيء فيلوكينون يُعرف باسم A 1 ، ثم إلى ثلاث مجموعات من الحديد والكبريت . [ 4 ]

تستخدم أنظمة التمثيل الضوئي من النوع الأول بروتينات الحديد والكبريت كمستقبلات نهائية للإلكترونات. وهكذا، ينتقل الإلكترون من Fx إلى عنقود حديد وكبريت آخر، FA ، ثم ينتقل إلى آخر عنقود حديد وكبريت يعمل كمستقبل للإلكترونات، FB . في النهاية، ينتقل الإلكترون إلى الفيريدوكسين، مما يؤدي إلى تحوله إلى شكله المختزل، الذي يختتم العملية باختزال NADP + إلى NADPH.

نقل الإلكترون الخطي

معدل انتقال الإلكترونات من P700* إلى مستقبلات الإلكترونات اللاحقة مرتفع، مما يمنع انتقال الإلكترون مرة أخرى إلى P700 + . [ 2 ] وبالتالي، في معظم الحالات، تتبع الإلكترونات المنتقلة داخل النظام الضوئي الأول مسارًا خطيًا، من إثارة P700 إلى إنتاج NADPH.

نقل الإلكترون الدوري

في بعض الحالات، يكون من الضروري للكائن الحي الذي يقوم بعملية التمثيل الضوئي إعادة تدوير الإلكترونات المنقولة، مما يؤدي إلى انتقال الإلكترون من عنقود الحديد والكبريت الطرفي F B عائدًا إلى معقد السيتوكروم b6f (المُحَوِّل بين النظامين الضوئيين الثاني والأول). [ 1 ] وباستخدام طاقة P700 + ، يُنشئ المسار الدوري تدرجًا بروتونيًا مفيدًا لإنتاج ATP، بينما لا يتم إنتاج NADPH، نظرًا لعدم اختزال الفيريدوكسين. [ 2 ]

استرداد مبلغ 700 بيزو

يستعيد P700 + إلكترونه المفقود عن طريق أكسدة البلاستوسيانين ، مما يؤدي إلى تجديد P700.

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 تشيتنيس، باراغ ر. (يونيو 2001). "النظام الضوئي الأول: الوظيفة والفيزيولوجيا". المراجعة السنوية لفسيولوجيا النبات والبيولوجيا الجزيئية النباتية . 52 (1): 593-626 . doi : 10.1146/annurev.arplant.52.1.593 . ISSN 1040-2519 . PMID 11337410 .  
  2. 1 2 3 فروم، بيترا ؛ جوردان، باتريك؛ كراوس، نوربرت (أكتوبر 2001). "بنية النظام الضوئي الأول" . مجلة بيوكيميكا وبيوفيزيكا أكتا (BBA) - بيوينرجيتكس . 1507 ( 1-3 ): 5-31 . doi : 10.1016/S0005-2728(01)00195-5 . PMID 11687205 . 
  3. 1 2 3 غولبيك، جون هـ.، محرر. (2006). النظام الضوئي الأول: أوكسيدوريدوكتاز البلاستوسيانين: فيريدوكسين المُحفَّز بالضوء . التقدم في عملية التمثيل الضوئي والتنفس. المجلد 24. دوردريخت: سبرينغر هولندا. doi : 10.1007/978-1-4020-4256-0 . ISBN  978-1-4020-4255-3.
  4. 1 2 3 ويبر، أندرو ن؛ لوبيتز، وولفغانغ (أكتوبر 2001). "P700: مانح الإلكترونات الأساسي للنظام الضوئي الأول" . مجلة بيوكيميكا وبيوفيزيكا أكتا (BBA) - بيوينرجيتكس . 1507 ( 1-3 ): 61-79 . doi : 10.1016/S0005-2728(01)00198-0 . PMID 11687208 . 
  5. وانغ، شونينغ؛ هوانغ، هايان؛ مول، جوهانا؛ ثاور، رودولف ك. (أكتوبر 2010). "يرتبط اختزال NADP+ بواسطة الفيريدوكسين المختزل واختزال NADP+ بواسطة NADH عبر مُركّب إنزيمي مُتشعب الإلكترونات في كلوستريديوم كلوفيري" . مجلة علم البكتيريا . 192 (19): 5115-5123 . doi : 10.1128/JB.00612-10 . ISSN 1098-5530 . PMC 2944534. PMID 20675474 .   
  6. شالر، كريس (24-09-2019). "9.6: إضافة مضخة بروتون - معقد السيتوكروم b6f" . التركيب والتفاعلية 5: التفاعلية في الكيمياء العضوية والبيولوجية وغير العضوية 3. LibreTexts .