Plastokinonklassifisering, kjemisk struktur og funksjoner

den plastoquinone (PQ) er et lipidorganisk molekyl, spesielt en isoprenoid av kinonfamilien. Faktisk er det et flerumettet sidekjede derivat av kinonen som deltar i fotosystem II fotosystem.

Ligger i kloplastoplastens tylakoidmembran, har den en meget aktiv apolar karakter på molekylivå. Faktisk kommer navnet plastokinon fra dets plassering i kloroplaster av høyere planter.

Under fotosyntesen blir solstråling fanget i FS-II-systemet ved klorofyl P-680 og oksideres deretter ved å frigjøre en elektron. Denne elektronen stiger til et høyere nivå av energi, som hentes opp av voteracceptormolekylet: plastokinon (PQ).

Plastokinoner er en del av den elektroniske fotosyntetiske transportkjeden. De er stedet for integrering av forskjellige signaler og et nøkkelelement i responsen til RSp31 til lys. Det er rundt 10 PQ per FS-II som reduseres og oksideres i henhold til den funksjonelle tilstanden til fotosyntetiske enheten.

Derfor blir elektronene overføres via en transportkjede på hvilken flere cytokromer involvert, for å deretter nå plastocyanin (PC), som overfører elektroner til klorofyll molekyler FS-I.

index

• 1 Klassifisering
• 2 Kjemisk struktur
  • 2,1-biosyntese
• 3 funksjoner
  • 3.1 Lysfase (PS-II)
• 4 referanser

klassifisering

Plastokinon (C₅₅H₈₀O₂) er et molekyl assosiert med en benzenring (kinon). Nærmere bestemt er det en isomer av cykloheksadion, karakterisert ved at den er en aromatisk forbindelse differensiert med dets redokspotensial.

Quinones er gruppert basert på deres struktur og egenskaper. Innenfor denne gruppen er benzoquinoner differensiert, generert ved oksygenering av hydrokinoner. Isomerer av dette molekylet er orto-benzoquinon og for-benzoquinone.

På den annen side er plastokinon lik ubiquinon, fordi de tilhører benzoquinonfamilien. I dette tilfellet tjener begge som elektronacceptor i transportkjeder under fotosyntese og anaerob respirasjon.

Tilknyttet sin lipidtilstand, den er kategorisert i familien av terpener. Det vil si de lipidene som utgjør planter og dyr, og gir farger til cellene.

Kjemisk struktur

Plastokinon dannes av en aktiv ring av benzen-kinon assosiert med en sidekjede av en polyisoprenoid. Faktisk er den sekskantede aromatiske ringen bundet til to oksygenmolekyler ved hjelp av dobbeltbindinger ved karbonene C-1 og C-4.

Dette elementet presenterer sidekjeden og består av ni isoprener knyttet sammen. Følgelig er det en polyterpen eller isoprenoid, dvs. hydrokarbonpolymerer fem karbonatomer isopren (2-metyl-1,3-butadien).

På samme måte er det et prenylert molekyl, som letter bindingen til cellemembraner, som ligner lipidankre. I denne forbindelse er en hydrofob gruppe blitt tilsatt til sin alkylkjede (metylgruppe CH3 forgrenet i stilling R3 og R4).

-biosyntesen

Under fotosyntetisk prosess syntetiseres plastokinon kontinuerlig, på grunn av den korte levetiden. Studier i planteceller har bestemt at denne molekylen forblir aktiv mellom 15 og 30 timer.

Faktisk er plastokinons biosyntese en svært kompleks prosess som involverer opptil 35 enzymer. Biosyntese har to faser: den første forekommer i benzenringen og den andre i sidekjedene.

Initial fase

I den innledende fase utføres syntesen av kinon-benzenringen og prenylkjeden. Ringen oppnådd fra tyrosin og prenyl sidekjeder er resultater av glyceraldehyd-3-fosfat og pyruvat.

Basert på størrelsen på polyisoprenoidkjeden etableres typen av plastokinon.

Kondenseringsreaksjon av ringen med sidekjedene

Den neste fasen omfatter kondensasjonsreaksjonen av ringen med sidekjedene.

Den homogentístico syre (HGA) er forløperen for aminotransferase benzenring-kinon, som syntetiseres fra tyrosin, prosess som skjer ved katalyse av enzymet tyrosin.

For sin del oppstår prenyl-sidekjeder i metyl-erythritolfosfat (MEP) -banen. Disse kjedene katalyseres av enzymet solansyldifosfat-syntetase for å danne solansyldifosfat (SPP).

Metylerytritolfosfat (MEP) utgjør en metabolsk vei for isoprenoidbiosyntese. Etter dannelsen av begge forbindelser, oppstår kondens homogenístico syre kjede solanesyl difosfat, reaksjon som katalyseres av enzymet transferase solanesyl homogentistato (HST).

2-dimetyl-plastoquinone

Endelig oppstår en forbindelse som kalles 2-dimetyl-plastokinon, som senere med inngrep av enzymet metyl-transferase, tillater å oppnå som sluttprodukt: plastokinonet.

funksjoner

Plastokinoner involvert i fotosyntesen, den prosess som skjer med driften av energi fra sollys, noe som er energirikt organisk materiale fra transformasjon av et uorganisk substrat.

Lysfase (PS-II)

Funksjonen av plastokinon er assosiert med lysfasen (PS-II) av fotosyntetisk prosess. Plastokinonmolekylene som deltar i overføringen av elektroner kalles Q A og Q B.

I denne forbindelse er fotosystem II (PS-II) et kompleks som kalles vann-plastokinon-oksidoreduktase, hvor to grunnleggende prosesser utføres. Oksidasjonen av vann katalyseres enzymatisk og reduksjonen av plastokinon oppstår. I denne aktiviteten absorberes fotoner med en bølgelengde på 680 nm.

Molekylene Q A og Q B er forskjellige i måten de overfører elektronene og overføringshastigheten til. I tillegg for typen binding (bindingssted) med fotosystem II. Det sies at Q A er den faste plastokinon og Q B er mobilplastokinonen.

Tross alt er Q A området for vedlegg til fotosystem II som aksepterer de to elektronene i en tidsvariasjon mellom 200 og 600 oss. I kontrast har Q B muligheten til å bli med og disjoin photosystem II, akseptere og overføre elektroner til cytokrom.

På molekylært nivå, når QB er redusert, byttes det ut for et annet sett av frie plastokinoner i thylakoidmembranen. Mellom Q A og Q B er det et ikke-ionisk Fe (Fe) atom⁺²) som deltar i den elektroniske transporten mellom dem.

Sammendrag, Q B interagerer med aminosyrerester i reaksjonssenteret. På denne måten får Q A og Q B en stor differensial i redokspotensialene.

Videre, siden Q B er mer løst bundet til membranen, kan lett separeres ved å redusere til QH 2. I denne tilstand er istand til å overføre elektroner med høy energi som mottas fra cytokrom bc1 til Q A-kompleks 8.

referanser

1. González, Carlos (2015) Fotosyntese. Hentet fra: botanica.cnba.uba.ar
2. Pérez-Urria Carril, Elena (2009) Fotosyntese: Grunnleggende aspekter. Reduca (Biology). Plant Physiology Series. 2 (3): 1-47. ISSN: 1989-3620
3. Petrillo, Ezequiel (2011) Regulering av alternativ spleising i planter. Virkninger av lys ved retrograde signaler og protein metyltransferase PRMT5.
4. Sotelo Ailin (2014) Fotosyntese. Fakultet for eksakt, natur- og overvåkingsvitenskap. Stol for plantefysiologi (studiehåndbok).