obiolog.ru
Общая биология

Общая биология

Многообразие видов и организмов

» Свойства живого » Световая стадия фотосинтеза

Световая стадия фотосинтеза




На этом этапе происходит поглощение световой энергии пигментами, молекулы которых при этом возбуждаются и осуществляют первичные фотохимические реакции. Образовавшиеся в световой стадии продукты включаются в последовательную серию химических реакций, в результате которых появляются относительно крупные органические молекулы, несущие в своих химических связях "законсервированную" энергию света. Такие реакции не нуждаются в освещении, и поэтому эту стадию назвали темновой (разумеется, это вовсе не означает, что такие реакции идут исключительно в темноте, просто для их осуществления не нужен свет).

Напомним, что молекулы антенных комплексов обеих фотосистем транспортируют только энергию посредством резонансной (фр. resonance, лат. resonans - дающий звук) передачи, но не заряженные частицы. Принцип резонансной передачи энергии состоит в том, что возбужденный электрон, возвращаясь на стационарный энергетический уровень, выделяет энергию, которая возбуждает соседний электрон. При этом часть энергии рассеивается, и соседний электрон получает энергии меньше, чем ее выделилось. Таким образом, на молекулы хлорофиллов реакционных центров пигменты антенных комплексов передают лишь часть поглощенной энергии света. Однако и этого оказывается достаточным, чтобы электрон хлорофилла перешел в возбужденное состояние.

Непосредственно фотохимические реакции осуществляют реакционные центры фотосистем. Для лучшего понимания всего процесса удобно начать с фотосистемы П. Первичным донором электронов в фотосистеме II является хлорофилл ПЙЙП. Поскольку он находится в димерном состоянии, поглощаются два кванта, которые, в свою очередь, активируют два электрона. Затем возбужденные электроны попадают на первичный акцептор, им является феофетин, образующийся в результате замещения в молекуле хлорофилла магния водородом. В дальнейшем заряженный электрон будет передаваться по цепи переносчиков, каждый раз закономерно теряя часть своей энергии. Следующим акцептором является содержащий железо первичный пластохинон фотосистемы II - QA, затем вторичный пластохинон QB, который связывается с пластохиноном PQ. Этот акцептор способен переносить электроны через гидрофобную липидную фазу мембраны тилакоида и передавать их на содержащий по два атома железа и серы белок FeSR (железо-серный белок Риске). Отсюда электроны передаются на принадлежащий цитохромному комплексу b - f цитохром /, а затем на содержащий медь белок пластоцианин. Этот переносчик должен будет передать электрон хлорофиллу фотосистемы I, которой для максимальной продуктивности фотосинтеза необходимо работать согласовано с фотосистемой II.



 

Дополнительый материал по теме: Световая стадия фотосинтеза
  • Энергетическую значимость процессов
  • Донор электронов в фотосистеме
  • Молекулы-переносчики
  • Величина энергии электрона
  • Направление переноса энергии
  • Количество фиксированных молекул углекислого газа

  •  

    Видообразование, многообразие видов и организмов.Общая биология. Эволюция, биосфера и экология.