פלסטוקווינונה, מבנה כימי ופונקציות

ה פלסטוקווינון (PQ) הוא מולקולה אורגנית שומנית, במיוחד איסופרנואיד של משפחת הקינון. למעשה, זהו נגזרות שרשרת צדדית בלתי רוויה של הקינון שמשתתפת במערכת photosystem II.

ממוקם בקרום thylakoid של chloroplasts, הוא של אופי אפולרי פעיל מאוד ברמה המולקולרית. ואכן, השם plastoquinone נובע ממיקומו של chloroplasts של צמחים גבוהים.

במהלך פוטוסינתזה, קרינת השמש נתפס במערכת FS-II על ידי כלורופיל P-680 ולאחר מכן לחמצן על ידי שחרור אלקטרונים. אלקטרון זה עולה לרמה גבוהה יותר של אנרגיה, אשר נאספת על ידי המולקולה acceptor הבוחר: plastoquinone (PQ).

Plastoquinones הם חלק שרשרת אלקטרונית פוטוסינתטית התחבורה. הם המקום של שילוב של אותות שונים מרכיב מפתח בתגובה של RSP31 לאור. ישנם סביב 10 PQ לכל FS-II כי הם מופחת לחמצן על פי מצב פונקציונלי של המכשיר הפונקציונלי.

לכן, האלקטרונים מועברים באמצעות שרשרת תחבורה שבה כמה cytochromes להתערב, כדי להגיע מכן plastocyanin (PC), אשר יעביר את האלקטרונים למולקולות כלורופיל של FS-I.

אינדקס

• / קפה
• מבנה כימי
  • 2.1 - ביוסינתזה
• 3 פונקציות
  • 3.1 שלב אור (PS-II)
• 4 הפניות

קפה

פלסטוקווינון (C₅₅ח₈₀הו₂) היא מולקולה הקשורה לטבעת בנזין (קינונה). באופן ספציפי, זהו איזומר של cyclohexadione, מאופיין על ידי היותו תרכובת ארומטית מבדיל על ידי פוטנציאל החמצה שלה.

Quinones מקובצים על בסיס המבנה שלהם ואת המאפיינים. בתוך קבוצה זו benzoquinones נבדלים, שנוצר על ידי חמצון של hydroquinones. האיזומרים של המולקולה הזו הם אורטו-benzoquinone ואת עבור-בנזוקווינון.

מצד שני, plastoquinone דומה ubiquinone, כי הם שייכים למשפחה benzoquinone. במקרה זה, הן משמשות כמקבל אלקטרונים בשרשרות התחבורה בזמן הפוטוסינתזה וההתנשמות האנאירובית.

המשויך מצב השומנים שלה, זה מסווג במשפחה של terpenes. כלומר, אלה שומנים המרכיבים פיגמנטים צמחיים ובעלי חיים, מתן צבע לתאים.

מבנה כימי

Plastoquinone נוצר על ידי טבעת פעילה של בנזין- quinone הקשורים שרשרת הצד של polyisoprenoid. למעשה, טבעת ארומטי משושה קשורה שתי מולקולות חמצן באמצעות קשרים כפולים על פחמנים C-1 ו C-4.

אלמנט זה מציג את שרשרת הצד, והוא מורכב מתשעה איזופרנים המקושרים זה לזה. לפיכך, הוא polyterpene או isoprenoid, כלומר, פולימרים פחמימנים של חמישה אטומי פחמן isoprene (2-methyl-1,3-butadiene).

כמו כן, הוא מולקולה prenylated, אשר מסייע מחייב קרום התא, בדומה עוגנים השומנים. בהקשר זה, קבוצה הידרופובי נוספה שרשרת אלקיל שלה (קבוצת מתיל CH3 מסועפת ב R3 מיקום R4).

-ביוסינתזה

במהלך תהליך פוטוסינתטי, plastoquinone הוא מסונתז ברציפות, בשל מחזור החיים הקצר שלה. מחקרים בתאי הצמח קובעים כי מולקולה זו נשארת פעילה בין 15 ל 30 שעות.

אכן, הביוסינתזה של פלסטוקווינון היא תהליך מורכב מאוד, המכיל עד 35 אנזימים. לביוסינתזה יש שני שלבים: הראשון מתרחש בטבעת הבנזין והשני בשרשרת הצד.

השלב הראשוני

בשלב הראשוני, סינתזה של טבעת קינון בנזן ואת שרשרת prenyl מתבצע. הטבעת המתקבל מ tyrosine ו prenyl צד רשתות הם תוצאה של glycerdedehyde-3-phosphate.

בהתבסס על גודל של שרשרת polyisoprenoid, סוג של plastoquinone הוקמה.

מעובה התגובה של הטבעת עם שרשראות הצד

השלב הבא כולל את תגובת העיבוי של הטבעת עם שרשראות הצד.

חומצה הומוגנטיסטית (HGA) היא קודמת הטבעת של בנזין-קינון, אשר מסונתזת מטירוזין, תהליך המתרחש הודות לקטליזה של אנזים טירוזין אמינו-טרנזיס.

מצידה, שרשראות הצד prenyl שמקורן methyl-erythritol פוספט (MEP) המסלול. שרשראות אלה הם catalyzed על ידי האנזים solanesyl diphosphate synthetase כדי ליצור solanesyl diphosphate (SPP).

Methyl-erythritol פוספט (MEP) מהווה מסלול מטבולי של ביוסינתזה של איסופרנואידים. לאחר היווצרות של שני תרכובות, עיבוי של חומצה homogenístico עם שרשרת של daneshosphate solanesil קורה, תגובה מזרז על ידי האנזים homogentistato solanesil-transferasa (HST).

2-dimethyl-plastoquinone

לבסוף תרכובת שנקראת 2-דימתיל-plastoquinone, מאוחר יותר עם התערבות של מקורו methyltransferase האנזים, מייצרת כמו המוצר הסופי: plastoquinone.

פונקציות

Plastoquinones להתערב פוטוסינתזה, תהליך המתרחש עם התערבות של אנרגיה מאור השמש, וכתוצאה מכך חומר אורגני עשיר באנרגיה מן השינוי של מצע אנאורגני.

שלב אור (PS-II)

הפונקציה של plastoquinone קשורה לשלב האור (PS-II) של תהליך פוטוסינתטי. מולקולות הפלסטוקווינון המשתתפות בהעברת האלקטרונים נקראות Q A ו- Q B.

בהקשר זה, Photystem II (PS-II) הוא קומפלקס שנקרא מים-פלסטוקווינון oxido-reductase, שבו שני תהליכים בסיסיים מבוצעות. החמצון של המים הוא מזרז אנזימטית וצמצום plastoquinone מתרחשת. בפעילות זו, פוטונים עם אורך גל של 680 ננומטר נספגים.

המולקולות Q A ו- Q B נבדלות באופן שבו הן מעבירות את האלקטרונים ואת מהירות ההעברה. בנוסף, עבור סוג של מחייב (אתר מחייב) עם. הוא אמר כי Q הוא plastoquinone קבוע ו Q B הוא plastoquinone נייד.

אחרי הכל, Q A הוא אזור ההתקשרות כדי photoystem II כי מקבלת את שני האלקטרונים בזמן וריאציה בין 200 ל 600 אותנו. לעומת זאת, Q B יש את היכולת להצטרף ולהפסיק את photosystem II, לקבל ולהעביר אלקטרונים כדי ציטוכרום.

ברמה המולקולרית, כאשר Q B מצטמצם, הוא מוחלף עבור קבוצה נוספת של plastoquinones חופשי בתוך הממברנה thylakoid. בין Q A ו- Q B יש אטום Fe (Fe) לא יונית⁺²) המשתתף בתחבורה האלקטרונית ביניהם.

לסיכום, Q B אינטראקציה עם שאריות חומצות אמינו במרכז התגובה. בדרך זו Q A ו- Q B רוכשים הפרש גדול בפוטנציאל החיסונים.

יתר על כן, מאז Q B קשורה חלש אל הממברנה, זה יכול להיות מופרדים בקלות על ידי צמצום QH 2. במצב זה הוא מסוגל להעביר אלקטרונים באנרגיה גבוהה קיבל מ Q ל- cytochrome bc1 מורכבת 8.

הפניות

1. גונזלס, קרלוס (2015) פוטוסינתזה. מקור: botanica.cnba.uba.ar
2. Pérez-Urria Carril, אלנה (2009) פוטוסינתזה: היבטים בסיסיים. רדוקה (ביולוגיה). סדרת פיסיולוגיה של הצמח. 2 (3): 1-47. ISSN: 1989-3620
3. פטרילו, Ezequiel (2011) תקנה של שחבור חלופי בצמחים. השפעות האור על ידי אותות מדרדר וחלבון methyltransferase PRMT5.
4. Sotelo Ailin (2014) פוטוסינתזה. הפקולטה למדעי הטבע, הטבע והסקר. יו"ר פיזיולוגיה של הצמח (מדריך לימוד).