Plastakinooni klassifikatsioon, keemiline struktuur ja funktsioonid



The plastoquinone (PQ) on lipiidide orgaaniline molekul, täpsemalt kinoonipere isoprenoid. Tegelikult on see fotosüsteemi II fotosüsteemis osaleva kinooni polüküllastumata külgahela derivaat..

See paikneb kloroplastide tülakoidmembraanis molekulitasemel väga aktiivse apolaarse iseloomuga. Tõepoolest, nimi plastoquinone tuleneb selle asukohast kõrgemate taimede kloroplastides.

Fotosünteesi käigus püütakse päikesekiirgus FS-II süsteemis klorofülli P-680 abil ja seejärel oksüdeeritakse elektroni vabastamisega. See elektron tõuseb kõrgemale energiatasemele, mille valija aktsepteerib molekuli: plastoquinone (PQ).

Plastokinoonid on osa elektroonilisest fotosünteetilisest transpordiahelast. Need on erinevate signaalide integreerimise koht ja võtmeelement RSp31 valguses. FS-II kohta on umbes 10 PQ, mida vähendatakse ja oksüdeeritakse vastavalt fotosünteetilise seadme funktsionaalsele olekule.

Seetõttu viiakse elektronid läbi transpordiahela, milles sekkuvad mitmed tsütokroomid, et jõuda seejärel plastotsüaniini (PC), mis viib elektronid FS-I klorofülli molekulidesse..

Indeks

  • 1 Klassifikatsioon
  • 2 Keemiline struktuur
    • 2.1 -Biosüntees
  • 3 Funktsioonid
    • 3.1 Valgusfaas (PS-II)
  • 4 Viited

Klassifikatsioon

Plastakinoon (C55H80O2) on molekul, mis on seotud benseenitsükliga (kinoon). Täpsemalt on see tsükloheksadiooni isomeer, mida iseloomustab aromaatne ühend, mis on diferentseeritud redokspotentsiaaliga..

Kinoonid on rühmitatud nende struktuuri ja omaduste alusel. Selles rühmas diferentseeritakse bensokinoonid, mis tekivad hüdrokinoonide hapnikuga. Selle molekuli isomeerid on orto-bensokinoon ja jaoks-bensokinoon.

Teisest küljest on plakinquinone sarnane ubikinooniga, sest nad kuuluvad bensokinooni perekonda. Sel juhul toimivad mõlemad elektronide aktseptorina transpordiahelates fotosünteesi ja anaeroobse hingamise ajal.

Seotud selle lipiidse seisundiga, on see terpeenide perekonda. See tähendab, et need lipiidid, mis moodustavad taimede ja loomade pigmendid, pakuvad rakkudele värvi.

Keemiline struktuur

Plastokinooni moodustab aktiivne tsükkel benseen-kinoonist, mis on seotud polüisoprenoidi külgahelaga. Tegelikult on kuusnurkne aromaatne tsükkel seotud kahe hapniku molekuliga süsinikuaatomite C-1 ja C-4 kaksiksidemete abil..

See element esitab külgahela ja koosneb üheksast isopreenist, mis on omavahel seotud. Järelikult on tegemist polüterpeeni või isoprenoidiga, st 5 süsinikuaatomiga isopreeni (2-metüül-1,3-butadieen) süsivesinikpolümeeridega..

Samuti on see prenüülitud molekul, mis hõlbustab seondumist rakumembraanidega, sarnaselt lipiidiankrudega. Sellega seoses on selle alküülahelale lisatud hüdrofoobne rühm (metüülrühm CH3 hargnenud asendis R3 ja R4).

-Biosüntees

Fotosünteesiprotsessi käigus sünteesitakse plastoquinone pidevalt selle lühikese elutsükli tõttu. Taimrakkudes tehtud uuringud on leidnud, et see molekul on aktiivne 15 kuni 30 tunni jooksul.

Tõepoolest, plastoquinone biosüntees on väga keeruline protsess, mis hõlmab kuni 35 ensüümi. Biosünteesil on kaks faasi: esimene toimub benseenitsüklis ja teine ​​külgahelates.

Esialgne etapp

Esialgses faasis viiakse läbi kinoon-benseeni tsükli ja prenüülahela süntees. Türosiini ja prenüüli kõrvalahelatest saadud tsükkel on glütseraldehüüdi-3-fosfaadi ja püruvaadi tulemused..

Tuginedes polüisoprenoidahela suurusele, määratakse plastoquinone tüüp.

Tsükli kondensatsioonireaktsioon külgahelatega

Järgmine faas sisaldab tsükli kondensatsioonireaktsiooni külgahelatega.

Homogentistlik hape (HGA) on türosiinist sünteesitud benseeni-kinoontsükli eelkäija, mis toimub tänu türosiini amino-transferaasi ensüümi katalüüsile.

Prenüüli kõrvalahelad pärinevad metüül-erütritoolfosfaadi (MEP) rajast. Neid ahelaid katalüüsib solaanüüldifosfaadi süntetaasi ensüüm solaanüüldifosfaadi (SPP) moodustamiseks..

Metüülerütritoolfosfaat (MEP) kujutab endast isoprenoidi biosünteesi metaboolset rada. Pärast mõlema ühendi moodustumist toimub homogeensete hapete kondensatsioon solaansiildifosfaadi ahelaga, reaktsioon katalüüsitakse ensüümi homogentistato solanesil-transferasa (HST) poolt..

2-dimetüül-plastokinoon

Lõpuks saadakse ühend, mida nimetatakse 2-dimetüül-plasto-kinooniks, mis hiljem koos ensüümi metüül-transferaasi sekkumisega võimaldab saada lõpp-produktina: plastoquinone.

Funktsioonid

Plastokinoonid sekkuvad fotosünteesi, protsess, mis tekib päikesevalguse energia sekkumise tulemusena, mille tulemusena saadakse anorgaanilise substraadi transformatsioonist tulenev energiasisaldus..

Valgusfaas (PS-II)

Plastoquinone funktsioon on seotud fotosünteesiprotsessi valgusefaasiga (PS-II). Elektronide ülekandes osalevaid plakinquinone molekule nimetatakse QA ja QB.

Sellega seoses on fotosüsteem II (PS-II) kompleks, mida nimetatakse veeplastokinoonoksido-reduktaasiks, kus viiakse läbi kaks põhiprotsessi. Vee oksüdatsiooni katalüüsitakse ensümaatiliselt ja esineb plastoquinone redutseerimine. Selles aktiivsuses absorbeeritakse 648 nm lainepikkusega fotonid.

Molekulid QA ja Q B erinevad elektronide ülekandmise viisi ja ülekande kiiruse poolest. Lisaks sellele on fotosüsteemiga seondumise (seondumiskoht) tüüp II. On öeldud, et Q A on fikseeritud plastoquinone ja QB on mobiilne plastoquinone.

Lõppude lõpuks on Q A fotosüsteemi II külge kinnitamise ala, mis aktsepteerib kaks elektroni 200 ja 600 vahelises ajavariandis. Seevastu QB-l on võimalus ühendada ja lahutada fotosüsteem II, aktsepteerida ja edastada elektronid tsütokroomile.

Molekulaarsel tasemel, kui QB on vähenenud, vahetatakse see teise vabade plastoquinonide kogumiks tülakoidmembraanis. QA ja QB vahel on mitteioonset Fe (Fe) aatomit+2), mis osaleb nende vahelises elektroonilises transpordis.

Kokkuvõttes võib QB reageerida reaktsioonikeskuse aminohappejääkidega. Sel viisil omandavad QA ja QB redokspotentsiaali suure erinevuse.

Peale selle, kuna QB on membraaniga nõrgalt seotud, saab selle kergesti eraldada, vähendades seda QH 2-le. Selles seisundis on ta võimeline kandma QA-lt saadud kõrgenergeetilisi elektrone tsütokroom-bc1-kompleksile 8..

Viited

  1. González, Carlos (2015) Fotosüntees. Välja otsitud andmebaasist: botanica.cnba.uba.ar
  2. Pérez-Urria Carril, Elena (2009) Fotosüntees: põhilised aspektid. Reduca (bioloogia). Taimede füsioloogia seeria. 2 (3): 1-47. ISSN: 1989-3620
  3. Petrillo, Ezequiel (2011) Alternatiivse splaissingu reguleerimine taimedes. Valguse mõju retrograde signaalide ja valgu metüültransferaasi PRMT5 poolt.
  4. Sotelo Ailin (2014) Fotosüntees. Täpsete, looduslike ja geodeetiliste teaduste teaduskond. Taimefüsioloogia õppetool (õpijuhend).