English
!

Архив публикаций

Тезисы

XXI-ая конференция

Термодинамика редокс-реакций кислородовыделяющего комплекса фотосистемы II

Беляева Н.Е., Ризниченко Г.Ю., Пащенко В.З., Шмитт Ф.И.1, Рубин А.Б.

Биологический факультет Московского государственного университета, 119991, Москва ГСП-1, Ленинские горы, natalmurav@yandex.ru (495)939-0289

1Technical University Berlin, Institute Chemistry, Max-Volmer-Laboratory of Biophysical Chemistry, Straβe des 17. Juni 135, D-10623 Berlin, Germany

1  стр. (принято к публикации)

В реакционном центре (РЦ) фотосистемы II (ФС II) под действием света происходит перенос электронов, источником которых являются молекулы воды [1]. В цианобактериях и высших растениях (водоросли, листья) процесс разложения воды сопровождается выделением кислорода. Кислородовыделяющий комплекс (КВК) РЦ ФС II можно рассматривать как эффективную «молекулярную машину» для использования излучения солнца в качестве источника энергии Гиббса. Термодинамические характиристики индуцированного светом в РЦ расщепления воды отличаются от свойств редокс системы H2O/O2+4H+ в водном растворе, включающей высоко эндергоническую стадию, для запуска которой недостаточно энергии светового кванта. Энергетические уровни отдельных стадий КВК подстрены [1] специальным образом, делая возможным запуск световым квантом стадий расщепления молекулы H2O. В состоянии адаптации образца к темноте переносчики (кофакторы) КВК достигают устойчивого низкоэнергетического уровня S1.

Модель ФС II [2] имитирует процессы в РЦ, происходящие под действием света после темновой адаптации. Модель учитывает, что донирование электрона от КВК на Р680+• катион радикал, образование которого инициируется квантом света, происходит в редокс реакциях через промежуточный кофактор тирозин (YZ). В модели ФС II [2] состояние P680YZS1 полагали начальным для образца, адаптированного к темноте. Для описания индуцированных светом реакций константы скорости и равновесия процесса донирования электрона на катион-радикал P680+• от КВК задавали в виде функций времени при явном включении параметров процессов (1). Без увеличения количества редокс состояний модели ФС II [2] достигнуто фитирование модели ФС II по данным выхода флуоресценции, вызываемой в образце 10 нс насыщающим импульсом [1, 3]. С помощью модели проведено сравнение параметров реакций переноса электрона в ФС II в различных фотосинтезирующих организмах, таких как листья, водоросли.

Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ №11-04-01268-а, FCP14.512.11.0097.

[1] G. Renger Mechanism of light induced water splitting in Photosystem II of oxygen evolving photosynthetic organisms. Biochimica et Biophysica Acta 1817 (2012) 1164–1176

[2] N.E. Belyaeva, F.-J. Schmitt, V.Z. Paschenko, G.Yu. Riznichenko, A.B. Rubin G. Renger BioSystems V.103, №2, February 2011, pp. 188–195

[3] Steffen R, Eckert H-J, Kelly AA, Dörmann P G and Renger G (2005) Biochemistry 44: 3123-3132



© 2004 Дизайн Лицея Информационных технологий №1533