Ферредоксин, восстановление хлоропластами

Таким образом, ферредоксин шпината может быть восстановлен не только газообразным водородом в присутствии гидрогеназы, но также освещенными промытыми хлоропластами в анаэробных условиях. [c.197]

Следовательно, в ходе превращения хлоропластами энергии света в химическую энергию в фотосинтезе образуются одновременно три продукта восстановленный ферредоксин, АТФ и кислород. Так как вода — источник электронов в фотосинтезе зеленых растений, то нециклическое фотофосфорилирование, в ходе которого генерируется восстановленный ферредоксин, АТФ и О2, является основным путем превращения энергии фотосинтеза, так же как и ассимиляции СО2 у высших растений. [c.200]

Железо в восстановленной форме необходимо для процессов биосинтеза хлорофилла и железосодержащих соединений хлоропластов (цитохромов, ферредоксина). Дефицит железа резко нарушает функционирование циклического и нециклического фотофосфорилирования, синтез пигментов и изменяет структуру хлоропластов. [c.114]

Некоторые содержащиеся внутри клетки соединения — цито-хромы, хиноны, ферредоксины и нуклеотиды — могут существовать как в окисленной, так и в восстановленной форме. Потенциометрическое определение окислительно-восстановительных потенциалов, обусловленных этими соединениями, может помочь в выяснении механизма и путей переноса электронов в митохондриях и хлоропластах. [c.215]

Рис. 7.28, Влияние отношения [ATP]/[ADP] на скорость ФГК-зависимого выделения кислорода реконструированными хлоропластами при различных концентрациях ФГК, Состав реакционной смеси каталитические количества NADP+, а также Mg la, ферредоксин, разрушенные хлоропласты и экстракт стромы, АТР, ADP и ФГК вносили одновременно после восстановления NADP. Скорость выделения кислорода зависела от отношения [ATP]/[ADP] v от концентрации ФГК [33],

Можно понять специалистов в области координационной химии, полагающих, что, хотя чисто органические ферменты — замечательные катализаторы сами по себе, однако в присутствии ионов металла их химическая активность существенно повышается, вследствие чего возрастает интерес к ним с точки зрения химии. Известно много примеров различных ферментов, содержащих и не содержащих металла, которые катализируют одну и ту же реакцию, действуют на один и тот же субстрат или образуют один и тот же продукт. Так, например, электрон-транспортные белки могут содержать флавины, железопорфирины или ферредоксины, а ферменты, катализирующие восстановление перекиси водорода органическими субстратами, могут также содержать или флавины, или железопорфирины (разд. 8.1). Однако есть и другие реакции, которые, насколько это известно в настоящее время, могут происходить только в присутствии ферментов, содержащих переходные металлы это фиксация азота (разд. 9.2), восстановление нитрата до нитрита (см., в частности, 132]) и некоторые реакции изомеризации, в которых участвуют кобальткорриноиды (разд. 10.2) [18, 1811. И несомненно, должны существовать многие реакции, которые более эффективно катализируются ферментами, содержащими переходные металлы. Эти металлобелковые комплексы или металлоферменты участвуют во многих процессах биологического обмена веществ, однако две реакции заслуживают специального упоминания по двум причинам. Во-первых, эти реакции представляют основной путь, по которому молекулярный азот или нитрат-ионы включаются в биологический обмен. Во-вторых, они тесно связаны с основными способами генерации и конверсии энергии в биологии как переносчики электронов и, возможно, в процессе выделения кислорода в хлоропластах как переносчики электронов и в реакции с кислородом, сопряженной с фосфорилированием и, наконец, при выделении водорода и метана при анаэробной ферментации. [c.134]

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]

При циклическом электронном транспорте ферредоксин может восстанавливать окисленную фор У цитохрома В-типа (цитохрома Ее), имеющего в восстановленном состоянии характерную полосу поглощения в области 563 нм. Цитохром Ве автооксидабе-лен (т. е. может окисляться кислородом воздуха), имеет Е = —0,06 в. Это соединение представляет собой сложный белок — хромопротеид с железосодержащим порфириновым кольцом, в котором содержатся две дополнительные (по сравнению с цитохромами С-типа) винильные группы, увеличивающие систему те-электронов порфирина с 26 до 30. Этот переносчик вымывается из хлоропластов лишь при использовании ионных детергентов. Попытки очистки цитохрома Ве не удались. [c.161]

На свету в присутствии фрагментов хлоропластов, ферредоксина и нитрита происходит восстановление нитрита в аммиак. Источником электронов в этом случае могут служить либо вода, либо аскорбатиндофенол. Эти данные говорят о том, что с восстановлением нитритов сопряжены одна или, возможно, обе фотосинтети-ческие фотохимические реакции. Ферредоксин [c.284]

Одним из многочисленных восстановленных кофакторов, образующихся в результате превращения световой энергии, является локализованный в хлоропластах ферредоксин, обладающий наиболее высоким отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом и являющийся, следовательно, наиболее сильным восстанавливающим агентом [42]. Это соединение, содержащее белок и связанное железо, имеет при pH 7 окислительно-восстановительный потенциал, сравнимый с потенциалом газообразного водорода, а именно —0,42 в. Восстановленный ферредоксин хлоропластов вместе со специфическим, локализованным в хлоропластах ферментом вызывает восстановление НАДФ до НАДФ-На, который имеет окислительно-восстановительный потенциал —0,32 в. [c.536]

Исследование разобщения и сравнение разобщенных процессов с окислительным фосфорилированием позволяют глубже попять механизм самого фотофосфорилирования. Было показано, что ЭДТА удаляет из хлоропластов белок, служащий для сопряжения этих двух процессов. Б то же время механизм действия остальных, в химическом отношении совершенно различных, разобщающих агентов пока остается не выясненным. Понимание взаимодействия переноса электронов и фосфорилирования еще более затрудняется вследствие тех особенностей, которые свойственны различным медиаторам переноса электронов, особенно ферредоксину и ФМС. Так, например, согласно наблюдениям Дэвенпорта [20], скорость медиируемого фер-редоксином восстановления метгемоглобина может увеличиваться в присутствии аммиака, но не в присутствии фосфорилирующих аген- [c.576]

Тот факт, что к настоящему времени мы располагаем достоверными значениями для основных участников не только цепи биологического окисления, но и окислительного фосфори-лирования, фото- и хемосинтеза, является значительным достижением оксредметрии. В процессе изучения свойств отдельных компонентов, их физиологической роли в соответствии со значениями формальных окислительных потенциалов, четкость приобретало описание механизмов происходящих процессов. Например, для замечательной во многих отношениях системы ()ерредоксина, играющей ключевую роль в цепи фотосинтеза 248, 249] (восстановленная форма ферредоксина образуется на свету хлоропластами, она способна разлагать воду), само значение == — 0,49В подсказывало, что возможна прямая реакция восстановления СОг фёрредоксином. Такой механизм был действительно найден. Можно привести много подобных примеров, но многочисленные попытки охарактеризовать клетку единым значением окислительного потенциала к значимым результатам не привели [1, 2]. Хотя клетка буквально начинена компонентами редокс-систем, в силу специфических механизмов их взаимодействий в отдельных частях клетки возможны даже разные по направлению реакции. [c.132]

Восстановленный ферредоксин имеет высокое сродство к кислороду он очень быстро вновь окисляется НАДФ в присутствии флавопротеинового фермента — ферредоксин-НАДФ-редуктазы, обнаруженного в хлоропластах. [c.196]

Механизм восстановления НАДФ хлоропластами включает три стадии 1) фотохимическое восстановление ферредоксина [c.197]

При восстановлении нитратов ферредоксин в переносе электронов (как на свету, так и в темноте) непосредственно на субстрат (ЫОз ) не участвует и служит лишь посредником при их транспорте от освещенных гран хлоропластов через никотинамидадениннуклеотиды к нитратредуктазной системе. [c.201]

Наличие ферредоксина и нитритредуктазы — обязательное условие фоторедукции NO2 хлоропластами и темнового восстановления Нг-гидрогеназной системой. Только в присутствии этих компонентов НАДФ-Н может служить донором электронов при восстановлении нитритов. [c.202]

Фотохимическое восстановление N02 хлоропластами (донор электронов — вода) сопровождается выделением кислорода и образованием стехиометрических количеств АТФ. Реакция не требует обязательного участия ни никотинамидадениннуклеотидов, ни АТФ. Поэтому можно в указанном случае рассматривать процесс как новый тип зависящего от ферредоксина фотофосфорилирования. [c.202]

Ферредоксин (ФД) — один из восстановленных кофакторов, который также локализован в хлоропластах это белок с небольшой молекулярной массой (12 000), содержащий железо в негемииовой форме. Ферредоксины обнаружены у бактерий, водорослей и высщих растений. Для некоторых из них установлена первичная структура. [c.186]

Ферредоксин имеет низкий окислительно-восстановительный потенциал (при pH 7—0,42 В), что позволяет ему быть переносчиком электронов он принимает электроны из фотосистемы I. Восстановленный ферредоксин хлоропластов вместе со специфическим ферментом вызывает восстановление НАДФ до НАДФЩ (рис. 32). [c.186]

Восстановление SO4 в листьях связано с фотосин-тетическими процессами (АТР, ферредоксин) и локализовано в хлоропластах, но все ферменты восстановления серы и образования цистеина имеются и в митохондриях. [c.242]

Из хлоропластов уже выделено много различных компонентов (см. гл. 3). Однако на приведенной схеме (рис. 5.2) показаны лишь те из них, роль которых в цепи переноса электронов определена на сегодняшний день достаточно точно. Эти переносчики были выделены и охарактеризованы химически. В настоящее время уже довольно хорошо изучены, например, ферредоксин и пластоцианин и в меньшей степени — цитохромы Ьв и f. Приводились многочисленные опыты по избирательному удалению из хлоропластов того или иного переносчика электронов. Для этого хлоропласты отмывали водой или разбавленными растворами детергентов. Использовали также экстрагирование органическими растворителями, действие ультразвука малой интенсивности и т. д. В результате такой обработки можно наблюдать подавление той или иной реакции переноса электронов, а последующее добавление очищенного экстрагированного компонента приводит к восстановлению процесса электронного транспорта в мембранах хлоропластов. Опыты такого рода были успешно проведены с пластохиноном, пласто-цианином, ферредоксином, а также с ферментом (фла-вопротеидом), переносящим электроны от ферредоксина к ЫАОР+. Результаты этих опытов дают дополнительные сведения о взаимном расположении переносчиков электрона. [c.75]

Итак, мы видим, что ферредоксин может играть ключевую роль в процессе фотосинтеза. Он может отдавать электроны в нециклическую цепь на NADP+, что приводит к образованию сильного восстановителя NADPH, необходимого для восстановления СОг. Ферредоксин может также отдавать электроны в циклическую цепь переносчиков, в результате чего получается только АТР. Синтезированный АТР может использоваться либо для фиксации СОг, либо в других процессах, в которых он играет роль единственного источника энергии, например в синтезе белка и в превращении глюкозы в крахмал — оба этих процесса протекают в хлоропластах. Очень интересны и физиологический механизм, управляющий работой ферредоксина, и свойства самого этого белка, имеющего очень низкий окислительно-восстановительный потенциал, — 0,43 В, примерно равный потенциалу газо- [c.80]

В растениях холин является субстратом для синтеза и других холи-новых эфиров пропионилхолина, бутирилхолина, синапинхолина. Холин является источником бетаина (или глицинбетаина), предохраняющего растения от соевого стресса. Образование бетаина идет в хлоропластах ряда растений, произрастающих в районах с засушливым климатом (например, ячмень, свекла, шпинат). Реакции идут с участием фермента -бетаинальдегиддегидрогеназы. Активация этого фермента вызывается увеличением засоления, причем для синтеза бетаина необходим свет и О2, а также восстановленный ферредоксин. [c.9]

Смотреть страницы где упоминается термин Ферредоксин, восстановление хлоропластами: [c.292] [c.520] [c.81] [c.48] [c.54] [c.178] [c.714] [c.326] [c.574] [c.575] [c.106] [c.117] [c.194] [c.196] [c.201] [c.202] [c.252] [c.121] [c.252] [c.184] [c.484] [c.32] [c.74] [c.91] [c.97] [c.269] [c.389]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология