Использование энергии света галобактериями

Е е

Структурная организация фотосинтезирующего аппарата прокариот

Таблица 1 -Функции различных пигментов в фотосинтезе

Пигменты	Пурпурные бактерии	Зеленые бактерии	Гелиобак- терии	Циано- бактерии	Прохло- рофиты
Светособираю-щие пигменты	Хлорфиллы	Бактерио- хлорофилл а или b	Бактерио- хлорофиллы а + с, a + d, a + e	Бактерио- хлорофилл g	Хлорофилл а	Хлоро- филлы a + b
Фикобили- протеины	Нет	Нет	Нет	Фикоцианин, аллофико- цианин, фико- эритрин	Нет
Основные каротиноиды	алифатичес- кие и ариль- ные	арильные и алицикли- ческие	Единствен- ный алифа- тический: нейроспорин	Алицикличе- ские	Алицик- лические
Хлорофиллы, входящие в состав реакционного центра	Бактерио- хлорофилл a или b	Бактериох- лорофилл а	Бактериох- лорофилл g	Хлорофилл а	Хлоро- филл а

Таблица 2 -Фотохимические реакционные центры фототрофных бактерий

Группы фотосинтезирующих эубактерий	Состав фотохимических реакционных центров
Первичный донор электронов	Первичный акцептор электронов	Вторичный акцептор электронов
Пурпурные серные и несерные бактерии	Б/хл а	(П870)	Б/феоф а	Убихинон,
Б/хл b	(П960)	Б/феоф b	Менахинон
Зеленые бактерии	нитчатые	Б/хл a	(П865)	Б/феоф a	Менахинон
Серные	Б/хл a	(П840)	Б/хл с	(П663)	FeS
Гелиобактерии	Б/хл g	(П798)	Б/хл g	(П670)	Хинон в комплексе сFeS
Цианобактерии	ФСI	Хл а	(П700)	Хл а		FeS
ФСII	Хл a	(П680)	Феоф a	Пластохинон
Прохлорофиты	ФСI	Хл а	(П700)	Информация отсутствует	Информация отсутствует
ФСII	Хл a	(П680)	Информация отсутствует	Информация отсутствует

П р и м е ч а н и е: ФС – фотосистема; б/хл – бактериохлорофилл; хл – хлорофилл; б/феоф – бактериофеофитин; феоф – феофитин; П – фотохимически активные формы хлорофилла с указанием длины волны, при которой происходит индуцированное светом изменение поглощения пигмента; FeS – железосеросодержащие белки.

4. Фотосинтез у прокариот: с выделением и без выделения молекулярного кислорода

· В фотосинтетическом реакционном центре происходят реакции обратимого окисления-восстановления хлорофилла под воздействием света. Эти реакции и являются «первичными» химическими реакциями фотосинтеза. Их можно схематично изобразить так:

Первичный донор первичный акцептор вторичный акцептор

Рис. 4 - Организация фотосинтетического аппарата у цианобактерий: феоф – феофитин, FeS – железосодержащий белок; Ф_д – ферредоксин; Ф_вд – флаводоксин; Ф_п – флавопротеин; ПХ – пластохинон; ПЦ – пластоцианин; с₅₃₃, b₆ , f цитохромы; П_700* - хл а₁ реакционного центра; П_600* - хл а₂ реакционного центра; А₁ – первичный акцептор электрона

Рис. 5 - Организация фотосинтетического аппарата у пурпурных бактерий: б/хл – бактериохлорофилл; б/феоф – бактериофеофитин; Фп – флавопротеин; МХ – менахинон; УХ – убихинон; b, с, с₅₃₃, с₅₅₅ - цитохромы

Рис. 6 - Структурная формула бактериородопсина

· При недостатке в среде молекулярного кислорода в цитоплазматической мембране галобактерий индуцируется синтез хромопротеина – бактериородопсина.

· Бактериородопсин - это белок, соединенный ковалентной связью с каротиноидом ретиналем.

Рис. 7. – Организация бактериородопсина в пурпурной мембране

Рис. 8 - Схематическое изображение Halobacterium halobium. Показана плазматическая мембрана (розовая с бляшками пурпурной мембраны); представлено функционирование пурпурной мембраны как протонного насоса, использующего энергию света.

Рис. 9 - Схема работы бактериородопсиновой протонной помпы

Дата добавления: 2014-01-04