Перенос электронов нециклический

Фиг. 78. Участники нециклического переноса электронов в процессе фотосинтеза у бактерий (объяснение в тексте).

Фиг. 75. Участники циклического (в системе 1) и нециклического переноса электронов в процессе фотосинтеза у водорослей и высших растений (Бордмен, 1968). Объяснение в тексте.

Вода, диссоциируя но схеме НгО- -Н -Ь ОН , служит, с одной стороны, донатором водорода для образования НАДФ Нг, а с другой — источником электронов для хлорофилла. Предполагается, что ОН отдает свой электрон, который переносится через цепь переноса электронов на цитохром и в конечном счете на хлорофилл. При таком переносе освобождается энергия, необходимая для образования макроэргической фосфатной связи. ОН после отдачи электрона служит источником для образования кислорода. В связи с тем, что электрон, освобожденный хлорофиллом, используется для синтеза НАДФ Нг, а хлорофилл присоединяет другой электрон, этот процесс получил название нециклического фотофосфорилирования. Схема этого процесса представлена на рисунке 15. [c.137]

Таким образом, в результате фотореакции донор теряет один электрон-возникает дырка (электронный дефект). Такие дырки должны заполняться электронами, которые могут поступать сюда по одному из двух путей-по пути нециклического или циклического переноса электронов. При нециклическом переносе электроны поступают от экзогенного внешнего донора в случае второй фотореакции-от молекул воды, в случае первой реакции-из электрон-транспортной цепи, связывающей обе фотосистемы между собой. При циклическом переносе электроны возвращаются от восстановленного акцептора (X ) к окисленному донору. Фотохимическая окислитс льно-восстановительная реакция, в ходе которой Р окисляется, а X восстанавливается, представлена на следующей схеме [c.386]

Имеются данные, заставляющие считать, что изменение условий существования или условий проведения опытов может изменить соотношение интенсивностей циклического и нециклического фотофосфорилирования или изменить величину отношения Р/2е", т. е. степень сопряжения образования АТФ и переноса электронов по электронтранспортной системе. [c.190]

У цианобактерий и прохлорофит в результате двух фотохимических реакций электроны поднимаются до уровня приблизительно -500 мВ, что делает возможным их прямой перенос на молекулы ферредоксина и НАДФ (рис. 75, В). В группах эубактерий, осуществляющих кислородный фотосинтез, фотоиндуци-руются два потока электронов циклический и нециклический. Циклический перенос электронов, связанный с активностью фотосистемы I, приводит к получению только энергии. При нециклическом электронном транспорте, обеспечиваемом активностью двух последовательно функционирующих фотохимических реакций, на конечном этапе электронного переноса образуется восстановитель, а на отрезке электронтранепортной цепи между двумя фотосистемами, где электроны переносятся по электрохимическому градиенту, имеет место запасание энергии в молекулах АТФ. [c.284]

По современным взглядам Арнона, фотосистема I участвует только в циклическом пути переноса электронов, а фотосистема П - только в нециклическом. [c.209]

Циклическим электронным транспортом у фотосинтезирующих эубактерий не исчерпываются все возможные пути переноса электронов. Электрон, оторванный от первичного донора реакционного центра, может по цепи, состоящей из других переносчиков, не возвращаться к молекуле хлорофилла, а передаваться на такие клеточные метаболиты, как НАД(Ф)" или окисленный ферредоксин, которые используются в реакциях, требующих восстановителя. Таким образом, электрон, покинувший молекулу хлорофилла, выводится из системы . Возникает однонаправленный незамкнутый электронный поток, получивший название нециклического пути переноса электронов. У пурпурных и зеленых нитчатых бактерий функционирует только циклический светозависимый поток электронов. У остальных групп эубактерий фото-индуцируется как циклический, так и нециклический перенос электронов, при этом у зеленых серобактерий и гелиобактерий оба пути электронного транспорта связаны с функционированием одной фотосистемы, а у цианобактерий и прохлорофит циклический перенос электронов зависит от активности фотосистемы I, а для нециклического потока электронов необходимо функционирование обеих фотосистем. Поток электронов по цепи переносчиков на определенных этапах сопряжен с направленным перемещением протонов через мембрану, что приводит к созданию протонного градиента, используемого для синтеза АТФ. [c.281]

При циклическом электронном транспорте восстановитель как конечный продукт фотоиндуцированного процесса не образуется, поскольку электрон, покинувший молекулу хлорофилла, в конечном итоге вновь возвращается к ней. Образование восстановителя возможно только на путях нециклического переноса электронов. [c.284]

У зеленых серобактерий и гелиобактерий в реакционных центрах под действием поглощенного кванта света подъем электронов осуществляется до уровня порядка -500 мВ, что делает возможным прямое восстановление НАД или ферредоксина путем переноса электронов с вторичного акцептора на эти соединения, т.е. восстановитель образуется в фотохимической реакции. Таким образом, в этих фуппах фотосинтезирующих эубактерий в результате фотохимической реакции одного типа индуцируется как циклический транспорт электронов, приводящий к образованию АТФ, так и нециклический, при котором возникает восстановитель (рис. 75, Б). [c.284]

Постепенное уменьщение содержания в среде восстановленных органических субстратов привело существовавщие тогда фототрофные организмы к необходимости расширить круг используемых источников углерода. Они приобрели способность усваивать в качестве такого источника углекислоту. Возникновение этой способности остро поставило вопрос об источнике электронов, необходимых для восстановления углекислоты до уровня восстановленности углеродсодержащих соединений клетки. Световая энергия стала использоваться не только для получения АТФ, но и для образования восстановителя, т.е. сформировался нециклический путь переноса электронов. Отток электронов на конструктивные процессы необходимо было компенсировать притоком электронов, способных заполнить электронную вакансию в молекуле хлорофилла. [c.286]

Нециклический перенос электронов. Индуцированный светом перенос электронов от воды к NADP в ходе фотосинтеза, протекающего с вьщелением кислорода в этом процессе участвуют обе фотосистемы I и II. [c.1014]

Циклический перенос электронов приводит к изменению заряда мембраны, а нециклический перенос-кроме того, и к восстановлению NADP. [c.386]

Фотосинтетический транспорт электронов у анаэробных фототрофных бактерий во многих отношениях отличается от только что описанного. В аноксигенном фотосинтезе участвует только одна световая реакция она поддерживает циклический транспорт электронов. Электроны, покидающие цикл для восстановления NAD, не являются продуктом разложения воды, Фотосинтез зависит от наличия в среде восстановленных субстратов и не сопровождается выделением Oj. Собственно фотореакция хотя и аналогична первой фотореакции у зеленых растений, однако у некоторых бактерий она приводит, вероятно, лишь к созданию протонного потенциала и тем самым к запасанию энергии (АТР), но не к восстановлению NAD. Таким образом, нециклический перенос электронов (от донора электронов к пиридиннуклеотиду) здесь отсутствует. По-видимому, NADHj образуется в результате какой-то темновой реакции в ходе обратного транспорта электронов, протекающего с затратой энергии. [c.390]

В то же время в работах, проводившихся на субклеточном и молекулярном уровнях, использовались весьма разнообразные и эффективные методы. Это привело к получению ряда выдающихся результатов. В частности, были открыты явления циклического и нециклического фотофосфорилирования, установлено существование фртосинтетической цепи переноса электронов, а также существование нескольких фотохимических систем, изучены многие особенности структуры фотосинтетических органелл и выяснена связь этой структуры с функцией. Все эти важные и интересные результаты ясно демонстрировали перспективность работ in vitro для выяснения механизма фотосинтеза. [c.5]

С помощью рассмотренных двух типов фотоиндуци-рованных процессов — нециклического (фиг. 72) и циклического (фиг. 73) — переноса электронов может осу- [c.156]

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]

Основным принципиальным отличием нециклической электронтранспортной цепи у этих растений считается последовательное участие в переносе электронов двух фотохимических центров или, как принято называть в последнее время, двух фотосистем. Каждая фотосистема включает в себя не только фотохимический реакционный центр, но и совокупность определенных обслуживающих его оксидоредуктаз. Фотосистема 1 имеет тот же реакционный центр Р700, что и система циклического электронного транспорта, а фотосистема 2 включает хлорофилл а, имеющий красный максимум поглощения в более коротковолновой области [c.165]

Перенос электронов между различными компонентами системы нециклического электронного транспорта совершается с различной скоростью. Наиболее медленной считается окислительно-восстановительная реакция между двумя фотосистемами, то есть между цитохромами Вз и I (10" сек). Перенос электронов от воды к хлорофиллу а реакционного центра фотосистемы 2 (Рб5о) происходит с большей скоростью (10-3 сек). Реакции окисления цитохрома 1 и пластоцианина, а также реакция 2— ферредоксин осуществляются со скоростью сек. Образование первичных восстановителей и имеет скорость 10 сек. [c.168]

Необходимо заметить, что Д. Арнон — один из авторов гипотезы последовательного переноса электронов через две фотосистемы — в 1965 году отказался от нее и предложил альтернативную гипотезу, по которой окисление воды в процессе нециклического транспорта электронов включает только фотосистему 2, независимо от того, является ли акцептор электронов физиологическим (система ферредоксин-НАДФ) или нефизиологическим (феррицианид). [c.169]

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]

Приведенный на рис.42 путь транспорта электрона при фотосинтезе называется нециклическим в отличие от индуцированного светом другого пути - циклического, обозначенного на рисунке пунктирной линией. В циклическом пути электрон, удаленный из фотовозбувденной молекулы хлорофилла, возвращается к ней по "замкнутой" системе, включащей ряд переносчиков и кофакторов, циклическим путем - отсвда и название этого пути переноса электрона. Молекула хлорофилла здесь является и донором и акцептором электрона. Этот путь транспорта электронов осуществляется при участии только фотосистемы I. [c.170]

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

Высказываются предположения, что у пурпурных бактери,) обе фотореакции осуществляются параллельно и что одна из них ответственна за циклический путь переноса электронов, другая - за нециклический. [c.193]

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]

Из вышеприведенных уравнений следует, что при нециклическом переносе электрона в процессе фотосинтеза количество восстановленных ыолекул НАДФ эквимолькулярно количеству образовавшихся молекул АТФ. [c.207]

Трактовка нециклического переноса электрона как процесса, включающего только одну фотореакци , привела к изменению оценки эффективности использования световой энергии, квантового выхода фотосинтеза. 1Ь общепринятым схемам, перенос одного электрона [c.212]

Смотреть страницы где упоминается термин Перенос электронов нециклический: [c.290] [c.355] [c.519] [c.28] [c.202] [c.180] [c.186] [c.193] [c.194] [c.195] [c.197] [c.200] [c.201] [c.201] [c.206] [c.207] [c.208] [c.208] [c.210] [c.212] [c.213]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология