Ферредоксин как акцептор электронов

В схемах фотосинтеза в качестве первого акцептора электрона от хлорофилла обычно приводится или ферредоксин, или же вышеуказанное промежуточное соединение между хлорофиллом и ферредоксином, обозначенное на рис.42 символом Z. [c.194]

Большое значение в ревизии прежних взглядов Арнона имели его работы с сотрудниками по установлению роли ферредоксина как акцептора электронов в фотосистеме I, применение новых ингибиторов, позволяющих вычленить отдельные пути транспорта электронов, и отношение обоих этих путей к длинноволновому монохроматическому свету. [c.209]

Этот растворимый 2Fe, 28-ферредоксин получает электроды от связанных с мембраной железо-серных белков А (Рд) и В (Рв), являющихся терминальными акцепторами электрона в составе реакционного центра ФС I. Эти белки не удается выделить из фотосинтетической мембраны, не денатурируя их. Поэтому их точная структура и молекулярные характеристики подробно не изучены. Однако, поскольку эти белки обладают характерными спектрами ЭПР, многие особенности их строения и функционирования удалось изучить непосредственно в составе фотосинтетической мембраны. [c.320]

Для зеленых растений конечное звено цепи переноса электронов четко установлено, чего нельзя сказать о бактериях. В этом случае выявить фотохимический синтез восстановленных промежуточных соединений со значением потенциала, близким к потенциалу ферредоксина, не удалось. Полагают, что акцептором электронов является хинон (вероятнее всего, убихинон) [102]. Поскольку Е° хинона близко к нулю, для восстановления NADP+ необходимо использовать обращенный поток электронов , приводимый в действие с помощью АТР. Обращение потока могло бы иметь место за счет окисления половины фотовосстановленного хинона в цепи переноса электронов окисленным Хл+ реакционных центров, которое сопряжено с синтезом АТР (циклическое фотофосфорилирование). [c.48]

Гидрогеназа С. pasteurianum, один из наиболее детально изученных ферментов, — белок с молекулярной массой примерно 60 ООО Да, представленный одной субъединицей. В молекуле содержатся три центра типа Pe4S4. Донором (акцептором) электронов клостридиальной гидрогеназы служит ферредоксин. [c.237]

Пути включения СО2 в клеточный метаболизм клостридиев различны. Углекислота может использоваться ими в качестве конечного акцептора электронов, что приводит к прямому восстановлению СО2 до формиата. Донорами электронов в этой реакции служат восстановленный ферредоксин или НАД Н2. Реакция может служить способом удаления избытка восстановительных эквивалентов, образующихся при брожении, т.е. быть необходимой для сбалансирования окислительных и восстановительных этапов в энергетическом метаболизме. Образовавшийся в результате восстановления СО2 формиат может подвергаться дальнейшему восстановлению и служить источником метальных групп, используемых для клеточных биосинтезов. [c.248]

Поглощение еще одного кванта света молекулой хлорофилла реакционного центра фотосистемы I (Пуоо) приводит к отрыву от нее электрона, перемещающегося против электрохимического градиента, и акцептированию его молекулой Ре8-белка, функционирующего у цианобактерий в качестве вторичного акцептора электронов фотосистемы I. От Ре8-центра электрон проходит через цепь переносчиков (ферредоксин, флавопротеин) и ак- [c.288]

Способы получения архебактериями энергии включает бес-хлорофилльный фотосинтез, брожение, аэробное и анаэробное дыхание, при котором конечными акцепторами электронов могут быть СО2 и другие С,-соединения, молекулярная сера, N0 , Ре " и Мо . У организмов, получающих энергию с использованием электронного транспорта, в качестве электронпереносящих компонентов обнаружены ферредоксины, хиноны, цитохромы. Электронный транспорт сопряжен с трансмембранным переносом протонов. Механизм окислительного фосфорвдирования архебактерий соответствует хемиосмотическому принципу и сходен с аналогичным механизмом эубактерий и митохондрий. В то же время следует подчеркнуть, что архебактериям свойственны типы энергетического метаболизма, не встречающиеся у эубактерий и эукариот. Это бесхлорофилльный фотосинтез и особый тип анаэробного дыхания, в процессе которого происходит образование метана. [c.415]

РО — ферредоксин РО — пластохинон РС — пластостоцианин Ьц (Ь )- и — цитохромы СК1 — электронно-возбужденный хлорофилл А . — восстановленный акцептор электронов пунктиром показан механизм циклического фосфорилирования [c.214]

Рис 12.14. Фотосинтетический перенос электронов ( Z-схема ). По вертика ли окислительно-восстановительный потенциал). Р700 Хл а, донор электронов фотосистемы I (ФС I) Р680-Хл ац, донор электронов фотосистемы II (ФС II) X 320-акцептор электронов ФС II X-акцептор электронов ФС I, белок, содержащий железо и серу Fd-ферредоксин Цит-цитохром. Фотохимические реакционные центры заключены в красные рамки. (Объяснение в тексте.) [c.387]

Фотореакция у зеленых бактерий. Механизмы фотореакции у зеленых бактерий еще не полностью выяснены. Есть указания на то, что первичный акцептор электронов, участвующий в световой реакции, у зеленых серобактерий обладает потенциалом около — 500 мВ (у пурпурных бактерий-всего лишь — 100 мВ ). При столь больщом отрицательном потенциале становится возможным прямое использование электронов от первичного акцептора для восстановления ферредоксина и пиридиннуклеотида (рис. 12.17). Таким образом, восстановительную силу hlorobia eae, возможно, получают не путем обратного транспорта электронов, требующего затрат энергии. Такая независимость от обратного транспорта электронов была бы важной отличительной чертой фотосинтеза у зеленых бактерий по сравнению с пурпурными. Тогда фотореакция у hlorobia eae не уступала бы по своей эффективности первой фотореакции цианобактерий. С эволюционной точки зрения фотосинтез зеленых бактерий мог бы быть связующим звеном между фотосинтезом пурпурных бактерий и фотосинтезом цианобактерий и растений [c.392]

На каждый моль фиксированного азота окисляется приблизительно 100 моль пирувата. Эти количественные соотношения показывают, что процессы фиксации азота и окисления пирувата сопряжены лишь отчасти. Окислительное превращение пирувата может служить источником электронов и АТФ для восстановления азота по крайней мере о первой функции можно, по-видимому, говорить почти с полной уверенностью. Путь окисления пирувата у С. pasteurianum представлен на фиг. 121. Функцию акцептора электронов, ферредоксина, мы обсудим ниже. Роль АТФ в фиксации азота еще точно не выяснена. Возможно, что АТФ составляет часть системы, служащей донором водорода (см. ниже). [c.422]

Роль ферредоксина. Изучение фиксации азота непосредственно привело к открытию нового электронпереносящего фермента — ферредоксина. О фер-редоксине lostridium сказано подробно в гл. ХП и XV. Оказалось, что ферредоксин широко распространен среди выделяющих водород анаэробов, но отсутствует у аэробов. Из фиг. 121 видно, что ферредоксин может служить акцептором электронов при окислении пирувата. Восстановленный [c.422]

Если НАДФ находится в восстановленном состоянии и не может быть акцептором электрона от ферредоксина, то поток электронов направляется по другому пути, акцептируется цитохромами циклической системы транспорта и используется в синтезе АТФ. В настоящее время признается, что оба вида фосфорилирования независимы друг от друга и осуществляются при участии разных систем. С другой стороны, работа с ингибиторами показала, что в изолированных хлоропластах можно подавить одними и теми же веществами как окислительное, так и фотофосфорилирование. Это может быть результатом малой избирательности ингибитора, а такл е следствием общности отдельных звеньев аппарата окислительного и фотофосфорилирования. [c.34]

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]

При фотосинтезе фотон (а не феррицианид) выбивает электрон из Р700, а акцептором электрона является связанная группа, которая до сих пор еще не идентифицирована (поэтому ее обозначают X). Фотовосстановленный X является очень сильным восстановителем (с потенциалом —0,6 в или ниже). Он восстанавливает агенты с очень низким потенциалом, например виологеновые красители и ферредоксин (см. табл. 69, разд. IV, А). [c.562]

В системе П хлоропласт принимает квант света hv. В результате изменяется восстановительный потенциал. Как акцептор электронов в световой системе II выступает пластохинон, диметилированное производное бензохинона. От пластохинона электроны через множество промежуточных стадий поступают к цитохрому / — железосодержащему протеиду. Затем следует световая реакция I, поднимающая электроны на ступень с восстановительным потенциалом —0,4 В и далее к ферредоксину, а оттуда к пластохинону, через цитохром / и снова к хлорофиллу. [c.57]

В качестве переносчика электронов, реализуемых в первичном фотохимическом акте, к НАДФ функционирует железосодержащий белок ферредоксин, который служит первичным акцептором электронов в фотохимической реакции I. [c.236]

Наиболее подробно изучены конечные акцепторы электронов ФС I. Такими акцепторами у всех кислород-выделяющих фотосинтезирующих организмов (от цианобактерий и одноклеточных водорослей до высших растений) являются водорастворимые ферредоксины. Эти сравнительно небольшие белки с молекулярной массой около 10 кДа содержат железо-серные кластеры (типа 2Fe-2S) и имеют довольно низкий окислительно-восстановительный потенциал Е — 400 мв). Водорастворимый ферредоксин сорбируется тилакоидной мембраной в локусе локализации ФС I, а после восстановления электронами, поступающими от ФС I, включается в нециклический электронный поток на НАДФ (реакция катализируется ферментом ферредоксин/НАДФ-редуктазой), либо в циклический электронный поток в ФС I. [c.320]

Некоторые авторы считают, что ферредоксины, упомянутые ранее как агенты переноса электрона у сбраживающих организмов 7. Г), служат первичными акцепторами электрона при Циклическом фотофосфорилирова нии у бактерий [82, 306, 309, 311, 575, 1686], а другие приписывают эту роль ко-ферменту Q (убихинону) или какому-то комплексу этих двух соединений [384, 608, 632, 686, 1400, 1926]. Известно, что ферредоксин участвует в циклическом фотофосфорилирова-нии у растений 12, Г). [c.95]

По фотофосфорилированию у растений выполнено огромное число научных работ [1707, 1870]. Сравнительная роль нециклического и циклического фотофосфорилирования была установлена исследователями школы Арнона [1338]. Было показано, что в противоположность бактериям, у которых преобладает циклический процесс, у растений в фотосинтезе доминирующим фотохимическим процессом, по-видимому, является нециклическое фотофосфорилирование, поскольку, кроме того что оно поставляет АТФ, оно также представляет собой единственный механизм, выполняющий перенос водорода (через ТПН) от воды к СОг. Таким образом, циклическое фотофосфорилирование у растений, вероятно, удовлетворяет потребность в АТФ для ассимилирования углерода, которая не удовлетворяется полностью нециклическим фотофосфорилированием . Гест [685, 686], не соглашающийся с мнением о роли циклических процессов у бактерий, считает нециклический поток электронов и фотофосфорилирование высокоусовершенствованным и уникальным процессом — фо-тофитотрофией. Первый сравнительно устойчивый акцептор электронов в нециклическом потоке у растений — ферредоксин [76—78, 81, 82, 88], но поиск первичного акцептора элек- [c.126]

Как растениям, так и бактериям только для ассимиляции углерода в цикле Кальвина требуется больше АТФ, чем НАД(Ф) Н, а именно 3 молекулы АТФ и 2 молекулы НАД(Ф)-Н на 1 молекулу СОг. Если на 1 молекулу НАДФ-Н (на пару электронов) производится только 1 молекула АТФ, то недостающее количество АТФ должно восполняться каким-то другим образом, по-видимому в основном за счет циклического. фотофосфорилирования. Акцептором электрона в циклическом потоке электронов у растений может опять-таки быть ферредоксин [76, 82, 430, 1836]. В циклическом процессе электроны могут течь от ферредоксина к одному из членов мостика между фотосистемой I и фотосистемой II. Однако, каков вклад каждого из этих процессов (нециклического и циклического) в поставку АТФ для ассимилирования углерода, еще не ясно [1007, 1519, 1842, 1871]. [c.127]

Рис. 12.4. Три световые реакции у растений (по Арнояу). Нециклический и циклический пути независимы. На рисунке не учитывается тот факт, что в световой реакции ферредоксину может предшествовать первичный акцептор электрона (см. рис. 12.1). Окислительио-восстановительные потенциалы приведены также на фиг. 12.1. Фосфорилирование ие показано.

У прокариот известны три способа получения энергии разные виды брожения, дыхания и фотосинтеза. В процессах брожения в определенных окислительно-восстановительных реакциях образуются нестабильные молекулы, фосфатная группа которых содержит много свободной энергии. Эта группа с помощью соответствующего фермента переносится на молекулу АДФ, что приводит к образованию АТФ. Реакции, в которых энергия, освобождающаяся на определенных окислительных этапах брожения, запасается в молекулах АТФ, получили название субстратного фосфорилирования. Их особенностью является катализирование растворимыми ферментами и поэтому возможность протекания в растворе. В клетке реакции субстратного фосфорилирования не связаны с мембранными структурами. Образующийся в восстановительной части окислительно-восстановительных преобразований сбраживаемого субстрата восстановитель (НАД-Нг, восстановленный ферредоксин) переносит электроны на подходящий эндогенный акцептор электрона (пируват, ацетальдегид, ацетон и др.) или освобождается в виде газообразного водорода (На). [c.81]

В молекуле содержатся три центра типа Pe4S4. Донором (акцептором) электронов клостридиальной гидрогеназы служит ферредоксин. [c.205]

Смотреть страницы где упоминается термин Ферредоксин как акцептор электронов: [c.38] [c.48] [c.331] [c.391] [c.288] [c.194] [c.224] [c.55] [c.56] [c.99] [c.133] [c.195] [c.198] [c.64] [c.481] [c.87] [c.90] [c.246] [c.184] [c.185]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология