Хлоропласты нециклический перенос электроно

Хлоропласты шпината погружают в кислотную ванну (рис. 4.19), чтобы синтезировать АТР в темноте, а в это время 2 -схема нециклического переноса электронов генерирует кислород и переносит электроны к отрицательному Ео. [c.130]

По Арнону, нециклическое фосфорилирование в фотосинтезирующих бактериях аналогично такому же в хлоропластах, но без выделения кислорода. Оно представлено на схеме рис. 93. На схеме видно, что перенос электрона от сукцината к НАД ингибируется антимицином А, но это не происходит, когда аскорбинат или каталитическое количество [c.332]

Повыщение концентрации кислорода в воздухе усиливает световое его поглощение хлоропластами. Так как НАДФ и кислород выступают в роли конкурента за восстановитель (Z), можно ожидать, что при повышенных концентрациях О2 будет уменьшаться количество НАДФ.Нз, образующегося при нециклическом переносе электронов, а значит, и интенсивность фотосинтеза, так как этот восстановитель необходим для усвоения СОз- [c.182]

Цитохром Ьссо, по имеющимся пока немногим даняым, связан с фотосистемой П и участвует только в нециклическом переносе электрона. В опытах с фрагментацией хлоропластов этот цито-хром обнаружен преимущественно или только в частицах, обогащенных фотосистемой П, [c.199]

Несмотря на такие существенные различия между фотосинтезом бактерий и зеленых растений, ряд данных свидетельствует об общности (идентичности) первичного ( отохимического акта у этих разных организшв. Так, при замене воды другим донором электрона например индофенолами, изолированные хлоропласты приобретают способность осуществлять нециклический перенос электрона по типу нециклического бактериального - без выделения кислорода [c.201]

Рис.46. Схема нециклического переноса электрона в хлоропластах с участием одной фотореакции (по Агпоп at al., 1963)

Эффективность процесса фотосинтеза в г1елом, по вышеизложенной концепции, определяется эффективностью параллельно осуществляемых в хлоропластах фотореакций и обоих путей транспорта электрона, а не соотношением скоростей двух последовательных фото-реакций при нециклическом переносе электрона в фотосинтезе, как ато принято в настоящее время большинством исследователей и трактовалось в более ранних работах Арнона. Ослаблере интенсив- [c.214]

Существуют три группы прокариот, способных катализи ровать фотосинтетический перенос электронов, — это зеленые бактерии, пурпурные бактерии и цианобактерии (или сине-зеленые водоросли). Пурпурные бактерии разделяют на две группы Rhodospirilla eae (или несерные) и hroniatia eae (или серные). Цианобактерии способны катализировать нециклический перенос электронов (разд. 6.4), используя в качестве донора электронов воду, и в этом отнощении они сходны с хлоропласта-ми. Из перечисленных выше групп организмов наиболее интенсивно изучается биоэнергетика пурпурных бактерий. Это происходит по двум причинам. Во-первых, механическое разрушение этих клеток (например, при продавливании суспензии под очень высоким давлением через узкое отверстие в ячейке пресса Френча) позволяет получить замкнутые пузырьки внутренней мембраны, которые называют хроматофорами (рис. 1.7). Хроматофоры сохраняют способность к фотосинтетическому сопряжению и имеют ту же ориентацию мембраны, что и субмитохондриальные частицы. Они служат наиболее удобным объектом для изучения цепи переноса электронов и хемиосмотического сопряжения. Второе преимущество пурпурных бактерий состоит в том, что из них могут быть выделены так называемые реакционные центры— первичные фотохимические комплексы (разд. 6.2). [c.17]

Фотосинтетические системы имеют два уникальных устройства комплекс антенны, поглощающий фотоны, и реакционный центр (РЦ), куда затем направляется поток энергии. Реакционные центры присоединяют электроны при положительном ре-докс-потенциале, а затем после поглощения фотона переходят в возбужденное состояние и освобождают электроны с потенциалом на 1 В более отрицательным. Таким образом, энергия света прямо превращается в энергию редокс-потенциала (рис. 6.1). В случае фотосинтезирующих бактерий этот энергизованный электрон поступает в электронтранспортную цепь, которая возвращает его в РЦ. Разность редокс-потенциалов используется в таком цикле для переноса протонов. В хлоропластах циклический перенос электронов превращается в нециклический. Электроны, получаемые при расщеплении воды через РЦ, электрон-тракспортную цепь и второй РЦ, переносятся HaNADP+, который имеет редокс-потенциал на 1,1 В более отрицательный, чем [c.131]

После 10—15 мин темповой адаптации хлоропласты освещают световым импульсом с Я 650 нм. Свет с такой длиной вцлны возбуждает обе фотосистемы, и в мембранах хлоропластов возникает нециклический перенос электронов от воды на НАДФ+. Сопряженные с переносом электронов Н+-транспортные процессы регистрируются быстродейству- [c.186]

NADPH И АТР при циклическом и нециклическом переносе электронов на свету, связаны с мембранными структурами (тилакоидами), тогда как ферменты, непосредственно участвующие в фиксации СОг, находятся в желтоватой аморфной строме хлоропластов. Задача, стоящая перед биохимиками и специалистами по электронной микроскопии, в том, чтобы более точно локализовать переносчики электронов в мембранах (см. рис. 5.2, Б и рис. 8.1). [c.83]

Таблица 11.5. Нециклический перенос электронов в изолированных хлоропластах ЫАОР-МДГ-растений )

У представителей NADP-МДГ-растеиий процесс нециклического переноса электронов, по-виднмому, на 70—100% протекает в хлоропластах мезофилла. Структура хлоропластов в клетках обкладки проводящих пучков постепенно меняется, и если у росички кровяной и кукурузы в хлоропластах видны рудиментарные граны, то у сорго (рис. 11.7,Л) и сахарного тростника граны полностью отсутствуют. В таких хлоропластах нет ФС П, что связано с утратой способности к образованию граи (табл. 11.5). Хлоропласты обкладки проводящих пучков у NADP-МДГ-растений— это тот единственный известный слу- [c.335]

Тщательное изучение окислительно-восстановительных реакции in vivo позволило сделать заключение о существовании в хлоропластах обоих рассмотренных выше случаев фотоиндуцированного переноса электронов — циклического и нециклического. Осуществление последнего удается гораздо легче установить, так как при этом происходит окисление концевого донора Д и восстановление такого же количества акцептора А. Циклический транспорт электронов обнаруживается с большим трудом с помощью специальных методов, например, основанных на том, что спектры поглощения отличаются у окисленных и восстановленных веществ. Другой метод обнаружения и количественной оценки циклического переноса электронов в хлоропластах или хроматофорах может заключаться в определении работы, которая при этом осуществляется. Например, вовлечение ацетата в метаболизм у фотогетеротрофных бактерий происходит за счет использования энергии, освобождающейся при циклическом переносе электронов [c.157]

Дикват и паракват катализируют фотосинтетическое фосфори-лирование, когда их добавляют к хлоропластам и освещают последние в присутствии АДФ и неорганического фосфата [57, 63]. Дикват способствует протеканию трех типов фотофосфорилирова-ния в освещенных изолированных хлоропластах листовой свеклы нециклического, циклического и псевдоциклического фосфорилирования. Из этого следует, что дипиридилы могут переносить электроны в системе [64]. [c.287]

Одновременно с фотосинтетическим транспортом электронов происходит перенос протонов из стромы хлоропласта во внутритилакоидное пространство — возникает трансмембранный электрохимический градиент ионов водорода (рН-градиент), используемый затем комплексом фермента АТФ-синтетазы для синтеза АТФ из АДФ и неорганического фосфата в процессе фотосинтетического фосфорилирования. При нециклическом токе электронов и сопряженном с ним фотофосфорилировании происходит образование восстановителя НАДФН и АТФ. При альтернативных путях переноса электронов — циклическом и псевдоцикличес-ком — образуется только АТФ. [c.421]

В хлоропластах протекают реакции фотосинтеза, т. е. богатые энергией электроны, поступающие в цепь переноса электронов, образуются в результате воздействия света на хлорофилл, а не при окислении питательных веществ. Таким образом, хлоропласты-это органеллы, в которых вещества главным образом синтезируются, а не распадаются. Здесь имеются электронные потоки двух типов 1) нециклический поток, осуществляемый при участии двух последовательно связанных фотосистем, которые переносят электроны с воды на ЫАОР с образованием ЫАОРН, причем этот процесс сопряжен с синтезом АТР и 2) циклический поток, который поддерживает лишь одна фотосистема, передающая электроны по замкнутой петле в этом случае образуется только АТР. Оба электронтранспортных процесса происходят в мембране тилакоида и приводят к переносу протонов в тилакоидное пространство. В результате обратного тока протонов через АТР-синтетазу в строме у поверхности тилакоида образуется весь АТР хлоропластов. [c.47]

Обратный перенос электронов против градиента редокс-потен-циала в тилакоидах отсутствует, поскольку проблему генерации восстановительной силы они решают, образуя НАДФН нециклической цепью. В хлоропластах нет таких потребителей Д[1Н, [c.74]

Примером окислительно-восстановительных реакций in vivo является перенос электронов в хлоропластах и митохондриях. В обоих случаях в системе имеется цепь переносчиков, по которым передаются электроны (и,возможно,ионы водорода). В митохондриях электроны от НАД - Н или сукцината в конечном счете переносятся на кислород, а в хлоропластах существует нециклический процесс передачи электронов от молекулы воды к НАДФ+. Каждому из переносчиков, участвующих в этом процессе, присущ свой окислительно-восстановительный потенциал. В митохондриях переносчик с самым отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом стоит в цепи первым, а с самым положительным — последним. Электроны передаются по цепи от одного переносчика к другому, и в результате этого процесса энергия запасается в виде АТФ. В хлоропластах процесс передачи осложнен тем, что в двух местах транспортной цепи электрон переходит от соединения с более положительным окислительно-восстановительным потенциалом к соединению с более отрицательным потенциалом на этих этапах используется энергия солнечного света. Остальные переносчики в цепи располагаются в порядке возрастания их потенциалов, и электроны от предьщущего переносчика к последующему могут переходить самопроизвольно. Суммарный же процесс нуждается в притоке энергии и не может происходить в темноте. [c.230]

Хлоропласты и фотосинтезирующие бактерии получают еысокоэнергетические электроны с помощью фотосистем, улавливающих электроны, возбуждаемые солнечным светом, который поглощается молекулами хлорофилла В состав фотосистем входит антенный комплекс, связанный с фотохимическим реакционным центром, где в строго определенном порядке расположены белки и пигменты, участвующие в фотохимических реакциях фотосинтеза. До сих пор лучше всего изучен реакционный центр пурпурных фотосинтезирующих бактерий - известна его полная трехмерная структура. У этих бактерий единственная фотосистема создает электрохимический градиент, энергия которого используется для синтеза как АТР, так и NADPH. В хлоропластах и у цианобактерий имеются две фотосистемы. В зависимости от нужд клетки в разных соотношениях осуществляются электронные потоки двух типов I) нециклический поток, создаваемый при участии двух последовательно соединенных фотосистем, переносит электроны с водьг на МАВР с образованием NADPH, причем попутно синтезируется и АТР 2) циклический поток, поддерживаемый лишь одной фотосистемой, передающей электроны по замкнутой цепи, приводит к образованию только АТР. В хлоропластах все электронтранспортные процессы происходят в тилакоидной мембране для синтеза АТР протоны накачиваются в тилакоидное пространство и затем в результате обратного тока протонов через АТР-синтетазу в строме образуется АТР. [c.477]

Индуцированный светом поток электронов в хлоропластах как циклический, так и нециклический, сопрякен с образованием макроэргических соединений фосфора (АТФ). Вввду сопряженности синтеза АТФ с некоторыми окислительно-восстановительными реакция-ш в транспортной цепи электронов пути переноса последних обсуждаются еще в главе "Фотосинтетическое фосфорилирование". Компоненты транспортной цепи электронов от вОды к СО2, состав обеих фотосистем, реакции, которые осуществляются при их участии, процессы фотофосфорилирования детальнее излагаются ниже. [c.171]