Класификација пластокинона, хемијска структура и функције



Тхе пластокуиноне (ПК) је липидни органски молекул, специфично изопреноид из породице кинона. У ствари, то је полинезасићени дериват бочног ланца кинона који учествује у фотосистему фотосистема ИИ.

Смештена у тилакоидној мембрани хлоропласта, она је веома активног аполарног карактера на молекуларном нивоу. Заиста, име пластокинон потиче од његовог положаја у хлоропластима виших биљака.

Током фотосинтезе, Сунчево зрачење је ухваћено у систему ФС-ИИ помоћу хлорофила П-680 и затим оксидовано ослобађањем електрона. Овај електрон се уздиже на виши ниво енергије, коју преузима молекул акцептора бирача: пластокинон (ПК).

Пластокинони су део електронског фотосинтетског транспортног ланца. Они су место интеграције различитих сигнала и кључни елемент у одговору РСп31 на светло. Постоји око 10 ПК по ФС-ИИ који се редукују и оксидирају у складу са функционалним стањем фотосинтетског уређаја.

Дакле, електрони се преносе кроз транспортни ланац у којем интервенира неколико цитокрома, да би потом дошли до пластоцианина (ПЦ), који ће преносити електроне у молекуле хлорофила ФС-И.

Индек

  • 1 Класификација
  • 2 Хемијска структура
    • 2.1 -Биозинтеза
  • 3 Функције
    • 3.1 Свјетлосна фаза (ПС-ИИ)
  • 4 Референце

Класификација

Пластокинон (Ц55Х80О2) је молекул повезан са бензенским прстеном (хинон). Специфично, то је изомер циклохексадиона, који се карактерише ароматичним једињењем које се разликује по свом редокс потенцијалу..

Кинони су груписани на основу њихове структуре и својстава. У оквиру ове групе разликују се бензокинони, генерисани оксигенацијом хидрокинона. Изомери овог молекула су ортхо-бензокинон и фор-бензокинон.

С друге стране, пластокинон је сличан убикинону, јер припадају породици бензокинона. У овом случају, оба служе као акцептори електрона у транспортним ланцима током фотосинтезе и анаеробне респирације.

Повезан са његовим липидним стањем, сврстава се у породицу терпена. То су они липиди који чине биљне и животињске пигменте, обезбеђујући боју ћелијама.

Хемијска структура

Пластокинон се формира активним прстеном бензен-кинона који је повезан са бочним ланцем полиизопреноида. У ствари, хексагонални ароматични прстен је везан за два молекула кисеоника помоћу двоструких веза на угљеницима Ц-1 и Ц-4.

Овај елемент представља бочни ланац и састоји се од девет међусобно повезаних изопренама. Према томе, ради се о политерпену или изопреноиду, то јест, угљоводоничним полимерима од пет атома угљеника изопрен (2-метил-1,3-бутадиен)..

Исто тако, то је прениловани молекул, који олакшава везивање за ћелијске мембране, слично липидним сидрима. У том смислу, хидрофобној групи је додан њен алкил ланац (метил група ЦХ3 разграната на положају Р3 и Р4).

-Биосинтеза

Током фотосинтетског процеса, пластокинон се синтетише континуирано, због свог кратког животног циклуса. Истраживања на биљним ћелијама су утврдила да овај молекул остаје активан између 15 и 30 сати.

Заиста, биосинтеза пластокинона је веома сложен процес, који укључује до 35 ензима. Биосинтеза има две фазе: прва се јавља у бензенском прстену, а друга у бочним ланцима.

Инитиал пхасе

У почетној фази се изводи синтеза хинон-бензенског прстена и пренил ланца. Прстен који се добија из тирозинских и пренил бочних ланаца су резултати глицералдехид-3-фосфата и пирувата..

На основу величине полиизопреноидног ланца, установљен је тип пластокинона.

Реакција кондензације прстена са бочним ланцима

Следећа фаза обухвата реакцију кондензације прстена са бочним ланцима.

Хомогентистичка киселина (ХГА) је претходник бензен-кинонског прстена, који се синтетизира из тирозина, процес који се одвија захваљујући катализи ензима тирозин амино-трансферазе.

Са своје стране, бочни ланци пренила потичу из пута метил-еритритол фосфата (МЕП). Ови ланци су катализовани ензимом солансил дифосфат синтетазом да би се формирао соланесил дифосфат (СПП).

Метил-еритритол фосфат (МЕП) представља метаболички пут биосинтезе изопреноида. После формирања оба једињења долази до кондензације хомогености киселине са ланцем солансил дифосфата, реакција катализована ензимом хомогентистато соланесил-трансфераса (ХСТ).

2-диметил-пластокинон

Коначно, настало је једињење које се зове 2-диметил-пластокинон, које касније, уз интервенцију ензима метил-трансферазе, омогућава добијање као коначног производа: пластокинон.

Функције

Пластокинони интервенишу у фотосинтези, процес који се дешава уз интервенцију енергије из сунчеве светлости, што резултира органском твари богатом енергијом из трансформације неорганског супстрата..

Лака фаза (ПС-ИИ)

Функција пластокинона је повезана са светлосном фазом (ПС-ИИ) фотосинтетског процеса. Молекули пластокинона који учествују у преносу електрона називају се К А и К Б.

С тим у вези, фотосистем ИИ (ПС-ИИ) је комплекс који се зове вода-пластокинон оксидо-редуктаза, где се изводе два основна процеса. Оксидација воде се катализира ензиматски и јавља се редукција пластокинона. У овој активности се апсорбују фотони са таласном дужином од 680 нм.

Молекули К А и К Б се разликују по начину преноса електрона и брзини преноса. Поред тога, за врсту везивања (везног места) са фотосистемом ИИ. Речено је да је К А фиксни пластокинон и КБ је мобилни пластокинон.

Уосталом, К А је област везивања за фотосистем ИИ који прихвата два електрона у временској варијацији између 200 и 600 нас. Насупрот томе, К Б има способност да се придружи и раздвоји фотосистем ИИ, прихватајући и преноси електроне у цитокром.

На молекуларном нивоу, када је К Б смањен, он се мења за други скуп слободних пластокинона унутар тилакоидне мембране. Између К А и К Б постоји нејонски Фе (Фе) атом+2) који учествује у електронском превозу између њих.

Укратко, КБ интерагује са аминокиселинским остацима у реакционом центру. На тај начин К А и К Б добијају велику разлику у редокс потенцијалима.

Штавише, пошто је К Б слабо везан за мембрану, може се лако одвојити редуковањем на КХ 2. У том стању је способан да преноси електроне високе енергије примљене од К А у цитокром бц1-комплекс 8..

Референце

  1. Гонзалез, Царлос (2015) Фотосинтеза. Добављено из: ботаница.цнба.уба.ар
  2. Перез-Урриа Царрил, Елена (2009) Фотосинтеза: Основни аспекти. Редуца (Биологи). Плант Пхисиологи Сериес. 2 (3): 1-47. ИССН: 1989-3620
  3. Петрилло, Езекуиел (2011) Регулација алтернативног спајања у биљкама. Ефекти светлости ретроградним сигналима и протеином метилтрансферазе ПРМТ5.
  4. Сотело Аилин (2014) Фотосинтеза. Факултет егзактних, природних и геодетских наука. Катедра за физиологију биљака (Студијски водич).