Plastokinon sınıflaması, kimyasal yapısı ve işlevleri



plastokinon (PQ) bir lipit organik molekülü, özellikle kinon ailesinin bir izoprenoididir. Aslında, fotosistem II fotoğraf sistemine katılan kinonun çoklu doymamış bir yan zincir türevidir..

Kloroplastların thylakoid membranında yer alan, moleküler seviyede çok aktif bir apolar karakterdir. Gerçekten de, plastokinon adı, yüksek bitkilerin kloroplastlarındaki konumundan türemiştir..

Fotosentez sırasında, güneş ışınımı FS-II sisteminde klorofil P-680 ile yakalanır ve sonra bir elektron serbest bırakılarak oksitlenir. Bu elektron, seçmen kabul eden molekül tarafından toplanan daha yüksek bir enerji seviyesine yükselir: plastokinon (PQ).

Plastokinonlar, elektronik fotosentetik taşıma zincirinin bir parçasıdır. RSp31'in ışığa cevabında farklı sinyallerin ve anahtar elemanların entegrasyon yeridir. Fotosentetik cihazın işlevsel durumuna göre düşürülen ve oksitlenen FS-II başına yaklaşık 10 PQ vardır..

Bu nedenle, elektronlar, birkaç sitokromun müdahale ettiği, daha sonra elektronları FS-I'in klorofil moleküllerine transfer edecek olan plastosiyanine (PC) ulaşmak için bir taşıma zinciri yoluyla aktarılır..

indeks

  • 1 Sınıflandırma
  • 2 Kimyasal yapı
    • 2.1-Biyosentez
  • 3 İşlev
    • 3.1 Işık fazı (PS-II)
  • 4 Kaynakça

sınıflandırma

Plastokinon (C55'H80Ey2) bir benzen halkası (kinon) ile ilişkili bir moleküldür. Spesifik olarak, redoks potansiyeli ile farklılaştırılmış bir aromatik bileşik olmasıyla karakterize edilen bir sikloheksadion izomeridir..

Kinonlar yapı ve özelliklerine göre gruplandırılmıştır. Bu grup içinde, benzokinonlar, hidrokinonların oksijenlenmesi ile üretilen farklılaşır. Bu molekülün izomerleri, orto-benzokinon ve için-benzokinon.

Öte yandan, plastokinon ubiquinone'ye benzer, çünkü bunlar benzokinon ailesine aittir. Bu durumda, hem fotosentez hem de anaerobik solunum sırasında taşıma zincirlerinde elektron alıcısı olarak hizmet eder..

Yağ durumu ile bağlantılı olarak terpen ailesinde sınıflandırılır. Yani, bitki ve hayvan pigmentlerini oluşturan, hücrelere renk veren lipitler.

Kimyasal yapısı

Plastokinon, bir poliizoprenoidin bir yan zinciri ile bağlantılı aktif bir benzen-kinon halkası ile oluşturulur. Aslında, altıgen aromatik halka, C-1 ve C-4 karbonlarındaki çift bağlar vasıtasıyla iki oksijen molekülüne bağlanır..

Bu eleman yan zinciri sunar ve birbirine bağlı dokuz izoprenden oluşur. Buna göre, bir polipropen veya izoprenoid, yani beş karbon atomlu izopren (2-metil-l, 3-bütadien) hidrokarbon polimerleridir.

Aynı şekilde, lipid çapalara benzer şekilde hücre zarlarına bağlanmayı kolaylaştıran prenile edilmiş bir moleküldür. Bu bağlamda, alkil zincirine bir hidrofobik grup eklenmiştir (R3 ve R4 pozisyonunda dallanmış metil grubu CH3).

-biyosentezi

Fotosentetik işlem sırasında, kısa yaşam döngüsü nedeniyle plastokinon sürekli olarak sentezlenir. Bitki hücrelerinde yapılan çalışmalar, bu molekülün 15 ila 30 saat arasında aktif kaldığını belirledi.

Gerçekten de, plastokinonun biyosentezi, 35'e kadar enzimi içeren çok karmaşık bir işlemdir. Biyosentezin iki fazı vardır: ilki benzen halkasında ve ikincisi yan zincirlerde meydana gelir..

İlk aşama

İlk aşamada, kinon-benzen halkası ve prenil zincirinin sentezi gerçekleştirilir. Tirosin ve prenil yan zincirlerinden elde edilen halka, gliseraldehit-3-fosfat ve piruvatın sonuçlarıdır.

Poliizoprenoid zincirinin boyutuna bağlı olarak, plastokinon tipi belirlenir.

Halkanın yan zincirlerle yoğunlaşması

Bir sonraki faz, halkanın yan zincirlerle yoğunlaşma reaksiyonunu içerir.

Homojenistik asit (HGA), tirozin sentezlenen benzen-kinon halkasının öncülü olup, tirozin amino-transferaz enziminin kataliziyle gerçekleşen bir işlemdir..

Prenil yan zincirleri, bir kısmı için, metil-eritritol fosfat (MEP) yolundan kaynaklanmaktadır. Bu zincirler, solanesil difosfat (SPP) oluşturmak için solanesil difosfat sentetaz enzimi ile katalize edilir.

Metil-eritritol fosfat (MEP), İzoprenoid biyosentezinin metabolik bir yolunu oluşturur. Her iki bileşiğin oluşumundan sonra, homojenstik asitin solanesil difosfat zinciri ile yoğunlaşması gerçekleşir, homojenentistato solanesil-transferasa (HST) enzimi tarafından katalizlenen reaksiyon.

2-dimetil-plastokinon

Son olarak, daha sonra metil-transferaz enziminin müdahalesiyle nihai ürün olarak elde edilmesini sağlayan 2-dimetil-plastokinon adı verilen bir bileşik ortaya çıkmaktadır: plastokinon.

fonksiyonlar

Plastokinonlar, güneş ışığından enerjinin müdahalesinde meydana gelen ve inorganik bir substratın dönüşümünden enerji açısından zengin organik maddeye neden olan bir işlem olan fotosenteze müdahale eder..

Işık fazı (PS-II)

Plastokinonun işlevi, fotosentetik işlemin ışık aşaması (PS-II) ile ilişkilidir. Elektron transferine katılan plastokinon molekülleri Q A ve Q B olarak adlandırılır..

Bu bağlamda, fotosistem II (PS-II), iki temel işlemin gerçekleştirildiği, su-plastokinon oksido-redüktaz adı verilen bir komplekstir. Suyun oksidasyonu enzimatik olarak katalizlenir ve plastokinonun azalması meydana gelir. Bu aktivitede 680 nm dalga boyuna sahip fotonlar emilir.

Q A ve Q B molekülleri, elektronları aktarma şekilleri ve aktarma hızları bakımından farklılık gösterir. Ek olarak, fotosistem II ile bağlanma tipi (bağlanma bölgesi) için. Q A'nın sabit plastokinon olduğu ve Q B'nin mobil plastokinon olduğu söylenir..

Sonuçta, Q A, iki elektronu 200 ila 600 us arasında değişen bir zaman diliminde kabul eden fotosistem II'ye bağlanma alanıdır. Buna karşılık, QB, fotoston II'ye katılma ve ayrılma, elektronları kabul etme ve sitokroma aktarma yeteneğine sahiptir..

Moleküler seviyede, QB azaldığında, tiyaloid membran içindeki bir dizi serbest plastokinon grubuyla değiştirilir. Q A ve Q B arasında iyonik olmayan bir Fe (Fe) atomu vardır+2) aralarındaki elektronik nakliyeye katılan.

Özet olarak, QB, reaksiyon merkezindeki amino asit kalıntıları ile etkileşime girer. Bu şekilde, Q A ve Q B, redoks potansiyellerinde büyük bir fark kazanır.

Ayrıca, QB zara zayıf bir şekilde bağlandığından, QH2'ye düşürülerek kolayca ayrılabilir. Bu durumda, Q A'dan alınan yüksek enerjili elektronları sitokrom bc1 kompleksi 8'e aktarabilir..

referanslar

  1. González, Carlos (2015) Fotosentez. Alınan kaynak: botanica.cnba.uba.ar
  2. Pérez-Urria Carril, Elena (2009) Fotosentez: Temel Yönleri. Reduca (Biyoloji). Bitki Fizyolojisi Serisi. 2 (3): 1-47. ISSN: 1989-3620
  3. Petrillo, Ezequiel (2011) Bitkilerde alternatif eklemelerin düzenlenmesi. Işığın retrograd sinyaller ve protein metiltransferaz PRMT5 ile etkileri.
  4. Sotelo Ailin (2014) Fotosentez. Tam, Doğal ve Ölçme Bilimleri Fakültesi. Bitki Fizyolojisi Anabilim Dalı (Çalışma Kılavuzu).