Пигмент-белковые комплексы

Пигмент-белковые комплексы, [c.192]

Отметим, что молекулы каротиноидов помимо светособирающей и защитной функции выполняют роль стабилизаторов структуры пигмент-белковых комплексов фотосинтезирующих бактерий, высших растений и водорослей. [c.290]

Эффективность и направленность миграции энергии по фотосинтетической пигментной матрице зависит как от характера локализации молекул пигмента в пределах данного пигмент-белкового комплекса (ПБК) (т. е. от расстояния между молекулами и их ориентации), так и от взаиморасположения различных ПБК в фотосинтетической мембране. Эти факторы в сочетании с различными условиями светового возбуждения могут привести к тому, что перенос энергии между разными группами пигментов будет происходить по разным физическим механизмам (см. 9-11 гл. ХП1) в пределах одной ФСЕ. Физические механизмы и пути миграции энергии связаны с особенностями молекулярной организации ПБК в фотосинтетических мембранах. Прогресс в изучении этих механизмов был достигнут на пути совершенствования препаративных методов выделения таких комплексов. [c.292]

Остается однако открытым вопрос, насколько велик вклад этого рекомбинационного свечения в общий выход флуоресценции при закрытых центрах. Поскольку квантовый выход разделения зарядов в состоянии PIQ мал из-за электростатического отталкивания электронов на 1 и Q , возможен также обратный перенос энергия от Р в антенну с испусканием флуоресценции. В целом считается, что затухание флуоресценции антенны ФС I характеризуется временем т 100 пс, а для ФС П это составляет т 300 пс. Обнаруживаемая короткоживущая компонента т 10 ПС отражает процесс миграции экситона в пределах одного пигмент-белкового комплекса. [c.300]

Это может указывать на то, что состояние Р имеет примесь других состояний, например, состояния с разделенными зарядами Р+Бфф , которое характеризуется большими смещениями ядерной конфигурации относительно основного состояния Р. Это эквивалентно сильному электронно-колебательному взаимодействию с определенными степенями свободы (см. ХП1, 5). В перенос электрона, таким образом, вовлекаются выделенные колебательные степени свободы в сложном пигмент-белковом комплексе РЦ, которые взаимодействуют с переносом электрона в состоянии Р. [c.360]

Для математического описания процессов, происходящих в пигмент-белковых комплексах мембран хлоропластов, была [c.95]

Фракционирование фотосинтетических пигмент-белковых комплексов и белков плазмы крови // Биохимия. - 1999. Т.64, [c.83]

Согласно электромагнитной теории, световая волна состоит из электрических и магнитных векторных компонентов, которые находятся под прямыми углами друг к другу и к направлению распространения волны. Частота колебаний является частотой излучения. Свет, испускаемый природным источником или обычной лампой накаливания, неполяризован. Однако если его пропустить через поляризатор, то пройдет лищь свет с определенной ориентацией электрических и магнитных векторов. Пигмент, у которого хромофорные группы расположены беспорядочно, будет поглощать свет определенной длины волны независимо от того, поляризован свет или нет. Если же благодаря упорядоченной ориентации хромофоров в природной структуре имеет место асимметрия, то поглощение будет зависеть от плоскости поляризации луча света. Существуют две взаимно перпендикулярные плоскости поляризации, характеризующиеся соответственно максимальным и минимальным поглощением, для которых можно получить ди-хроичное отнощение. Этот феномен лежит в основе линейного дихроизма. Исследования с помощью линейного дихроизма оказались очень полезными при изучении ориентации пигментных хромофоров в упорядоченных биологических структурах, особенно в фотосинтетических пигмент-белковых комплексах. [c.28]

Формирование активных фотосистем. Рост тилакоидной мембраны и развитие функционирующего фотосинтетического аппарата в ходе дифференциации этиопласта в хлоропласт — многоступенчатый процесс, который включает не только биосинтез структурных и функциональных компонентов, но также и интеграцию и сборку этих компонентов в функциональные единицы. На разных стадиях развития мембран можно выделить тилакоиды, содержащие ФС I- и ФС П-единицы. Сначала формируются ядра ФС I и ФС II, включающие реакционные центры, а затем простые (мономерные ) формы ССК. Дифференциация первичных тилакоидов в тилакоиды стромы и гран происходит по мере синтеза ССК в ходе такой дифференциации размер ФС I- и ФС П-единиц увеличивается, а в процессе дальнейшего развития пигмент-белковые комплексы постепенно организуются в большие надмолекулярные структуры полностью развитых хлоропластов. [c.359]

Воспринимающие свет пигменты обеспечивают сложный механизм концентрирования световой энергии (рис. 4.6, а). Световая энергия, воспринимаемая большим числом (около 200) молекул хлорофилла, передается на единый активный центр. При этом фотосинтетические системы I и II имеют световоспринимающие пигменты различного типа, благодаря чему осуществляется постепенная передача энергии на активный центр от пигментов, поглощающих световые кванты более высокой энергии (т. е. коротковолновые кванты). Поскольку расстояние между молекулами хлорофилла около 1,8 нм, для процесса передачи энергии синглетной формой хлорофилла за время жизни возбужденного состояния может осуществиться около 300 актов передачи энергии. При соотношении числа активных центров и числа воспринимающих пигментов 1/200 активные центры всегда получают достаточное количество энергии. Порядок расположения пигментов еще окончательно не выяснен. Обычно хлорофилл в биологических системах связан с белками, образуя с ними пигмент-белковые комплексы. При обработке пигментов поверхностно-активными веществами происходит сдвиг в длинах волн поглощаемого света. Этот факт сразу наводит на мысль об использовании полимерных матриц для моделирования и регулирования процессов описываемого типа. [c.119]

Гранальная часть, включающая мембраны контактирующих тилакоидов, содержит комплексы ФСП ФС II и светособирающий пигмент-белковый комплекс (ПБК). В то же время стромальная часть тилакоида (ламеллы, соединяющие граны тилакоида) содержит в основном комплексы ФС I и только 10-20% общего количества комплексов, содержащих РЦ ФСП и светособирающего комплекса ССПКБ. Здесь же одновременно присутствуют ферредоксин-ПАДФ-редуктаза и сопрягающий фактор СРо [c.284]

Структурная организация пигмент-белковых комплексов антенны. Структурная организация светособирающих пигмент-белковых комплексов (ССПБК) определяет их функционирование в фотосинтетической мембране. Эти комплексы являются основными компонентами, обеспечивающими перенос энергии к РЦ фотосинтеза и ее перераспределение между фотосистемами. [c.286]

Следует обратить внимание на возможное влияние белка на процессы флуоресценции пигментов. Наличие различных форм пигментов с разными максимумами флуоресценции может быть связано с участием белковых компонент в релаксационных электронно-колебательных взаимодействиях, сопровождающих флуоресценцию (гл. X). В этом случае модификация белка в фотосинтетических мембранах может оказывать регуляторное воздействие на миграцию энергии как за счет изменения межпигментных расстояний и взаимной ориентации, так и за счет более тонкого влияния на внутримолекулярные релаксационные процессы, и тем самым на соотношение полос флуоресценции и поглощения пигментов в пигмент-белковых комплексах. [c.306]

Первичный акт фотосинтеза, приводящий к разделению зарядов и восстановлению первичного акцептора, осуществляется в реакционных центрах. В настоящее время благодаря развитию методов препаративной биохимии удалось выделить в нативном состоянии РЦ фотосинтезирующих бактерий, который представляет собой отдельный пигмент-белковый комплекс. [c.308]

Следовательно, при охлаждении на свету формируется такое структурное состояние пигмент-белкового комплекса РЦ, в котором перенос Qв происходит быстро даже при низких температурах и является поэтому безактивационным. Но существу, этому соответствует формирование контактного состояния в паре QAQв в этих условиях. [c.378]

Пурпурные мембраны ПМ, локализованные в цитоплазме клеток некоторых экстремально галофильных бактерий, например На1оЬас1егтт ваНпапит, содержат единственный гидрофобный пигмент-белковый комплекс ПБК бактериородопсин (молекулярная масса 26 000), молекулы которого располагаются в ПМ строго упорядоченно. [c.389]

Следует отметить, что термостабильность Бр зависит от степени гидратиро-ванности препаратов ПМ. Так, методом синхротронного рассеяния рентгеновских лучей было показано, что в водной суспензии двумерная гексагональная структура ПМ имеет точку фазового перехода из твердого в жидкое состояние при температуре 69° С, а необратимая денатурация белка происходит при 90° С. Однако в обезвоженных мембранах многочасовой нагрев даже до 140° С не вызывает структурных и функциональных повреждений Бр. Такая высокая термоустойчивость, по существу, является рекордной для всех известных белков и ферментов и, очевидно, является результатом природной самосборки пигмент-белковых комплексов с липидами в двумерный квазикристалл. [c.390]

Светособирающий комплекс и пигмент-белковый комплекс ФС II находятся в основном в мембранах, плотно контактирующих друг с другом, причем ССК играет особую роль в адгезии тилакоидных мембран (рис. 3.12). Показано, что у мутанта хламидомонады, лишенного белка, с которым связан хлорофилл Ь, граны не образуются. ФС I со своим светособирающим комплексом преимущественно, а АТРазный комплекс (Ср1 + СРо), как правило, находятся на несостыко-ванных участках мембран. Комплекс цитохромов — / равномерно распределен как в состыкованных, так и в несостыко-ванных мембранах. Такое распределение белковых комплексов, участвующих в световой фазе фотосинтеза, ставит вопрос о способе их взаимодействия. Показано, что это взаимодействие осуществляется с помощью легкоподвижного липофильного пластохинона PQ в липидной фазе и благодаря перемещению водорастворимого пластоцианина вдоль внутренних поверхностей ламелл и водорастворимого ферредоксина вдоль их наружных поверхностей. [c.89]

При обработке мембран тилакоидов детергентами можно перевести в раствор те белки, которые обычно тесно связаны с мембранами. Растворенные таким образом компоненты можно разделить по их молекулярным массам, используя, например, электрофорез в полиакриламидном геле. Полосы, соответствующие отдельным белковым компонентам, проявятся после обработки геля специальными красителями. Наряду с этим можно получать мутантов растений и водорослей, не имеющих специфических белков или пигментов хлоропластов и вместе с тем утративших какие-либо характерные функции или фотосинтетическую активность в целом. Сравнивая набор компонентов, обнаруживаемых в геле после электрофореза белков из мутантов и из организмов дикого типа, можно установить зависимость между определенной функцией и тем или иным компонентом, например белком или пигмент-белковым комплексом. Таким образом были разделены и предварительно охарактеризованы связанный с реакционным центром фотосистемы I комплекс Руоо—хлорофилл а—белок связанный с реакционным центром фотосистемы II комплекс светособирающий хлорофилл а/Ь — белок железо-серные белки, связанные с мембраной цитохром / АТРаза, или сопрягающий фактор, и другие компоненты мембран тилакоидов (см. рис. 8. 1). [c.66]