Plakvinona klasifikācija, ķīmiskā struktūra un funkcijas



The plastoquinone (PQ) ir lipīdu organiskā molekula, īpaši hinona ģimenes izoprenoīds. Faktiski tas ir polinepiesātinātais hinona sānu ķēdes atvasinājums, kas piedalās fotosistēmas II fotosistēmā.

Atrodas hloroplastu tilakoidā membrānā, un tas ir ļoti aktīvs apolārs raksturs molekulārā līmenī. Patiešām, nosaukums plastoquinone izriet no tās atrašanās vietu augstāko augu hloroplastos.

Fotosintēzes laikā saules starojums tiek uztverts FS-II sistēmā ar hlorofilu P-680 un pēc tam oksidēts, atbrīvojot elektronu. Šis elektrons palielinās līdz augstākam enerģijas līmenim, ko paņem vēlētāju akceptētāja molekula: plastoquinone (PQ).

Plastikvinoni ir daļa no elektroniskās fotosintētiskās transporta ķēdes. Tās ir dažādu signālu integrācijas vieta un galvenais elements RSp31 reakcijā uz gaismu. FS-II ir aptuveni 10 PQ, kas samazinās un oksidējas atbilstoši fotosintēzes ierīces funkcionālajam stāvoklim.

Tāpēc elektroni tiek pārvietoti caur transporta ķēdi, kurā iejaucas vairākas citohromas, lai sasniegtu plastocianīnu (PC), kas elektronus nodos FS-I hlorofila molekulām..

Indekss

  • 1 Klasifikācija
  • 2 Ķīmiskā struktūra
    • 2.1. Biosintēze
  • 3 Funkcijas
    • 3.1. Gaismas fāze (PS-II)
  • 4 Atsauces

Klasifikācija

Plakvinons (C. \ T55H80O2) ir molekula, kas saistīta ar benzola gredzenu (hinonu). Konkrēti, tas ir cikloheksadiona izomērs, ko raksturo aromātisks savienojums, kas diferencēts ar tā redokspotenciālu..

Hinoni ir grupēti, pamatojoties uz to struktūru un īpašībām. Šajā grupā diferencēti benzokinoni, ko rada hidrokinonu oksigenēšana. Šīs molekulas izomēri ir orto-benzokinons un par-benzokinons.

No otras puses, plastoquinone ir līdzīgs ubikinīnam, jo ​​tie pieder pie benzokvinona ģimenes. Tādā gadījumā abi kalpo kā elektronu akceptors transporta ķēdēs fotosintēzes un anaerobās elpošanas laikā.

Saistīts ar tās lipīdu stāvokli, tas ir kategorizēts terpēnu ģimenē. Tas ir, tie lipīdi, kas veido augu un dzīvnieku pigmentus, kas nodrošina krāsu šūnām.

Ķīmiskā struktūra

Plakvinonu veido aktīvs benzola-hinona gredzens, kas saistīts ar poliizoprenoīda sānu ķēdi. Faktiski sešstūra aromātiskais gredzens ir savienots ar divām skābekļa molekulām ar divkāršām saitēm pie oglekļa C-1 un C-4.

Šis elements attēlo sānu ķēdi un sastāv no deviņiem izopreniem, kas ir savstarpēji saistīti. Attiecīgi tas ir polipeptīns vai izoprenoīds, tas ir, ogļūdeņraža polimēri ar pieciem oglekļa atomiem, izoprēns (2-metil-1,3-butadiēns)..

Tāpat tā ir prenilēta molekula, kas atvieglo saistīšanos ar šūnu membrānām, līdzīgi lipīdu enkuriem. Šajā sakarā tā alkilķēdei ir pievienota hidrofobiska grupa (metilgrupa CH3 ir sazarota R3 un R4 pozīcijā).

-Biosintēze

Fotosintēzes procesa laikā plastoquinone tiek sintezēts nepārtraukti, pateicoties tā īsajam dzīves ciklam. Pētījumi ar augu šūnām ir noteikuši, ka šī molekula paliek aktīva no 15 līdz 30 stundām.

Patiešām, plastoquinone biosintēze ir ļoti sarežģīts process, kurā iesaistīti līdz pat 35 fermentiem. Biosintēzei ir divas fāzes: pirmā notiek benzola gredzenā un otrā - sānu ķēdēs.

Sākotnējā fāze

Sākotnējā fāzē tiek veikta hinona-benzola gredzena un prenila ķēdes sintēze. Gredzens, kas iegūts no tirozīna un prenila sānu ķēdēm, ir gliceraldehīda-3-fosfāta un piruvāta rezultāti..

Pamatojoties uz poliizoprenoīda ķēdes lielumu, tiek konstatēts plastoquinone veids.

Gredzena kondensācijas reakcija ar sānu ķēdēm

Nākamā fāze ietver gredzena kondensācijas reakciju ar sānu ķēdēm.

Homogentistīnskābe (HGA) ir benzola-hinona gredzena priekštecis, kas tiek sintezēts no tirozīna, process, kas notiek, pateicoties enzīma tirozīna amino-transferāzes katalīzei..

Savukārt prenila sānu ķēdes ir no metil-eritrīta fosfāta (MEP) ceļa. Šīs ķēdes katalizē solānailfosfāta sintetāzes enzīms, lai veidotu solanildifosfātu (SPP)..

Metil-eritritola fosfāts (MEP) ir izoprenoīdu biosintēzes metabolisma ceļš. Pēc abu savienojumu veidošanās notiek homogenizo skābes kondensācija ar solanilfosfāta ķēdi, reakciju, ko katalizē homogentistato solanesil-transferasa (HST)..

2-dimetil-plastoquinone

Visbeidzot, ir radies savienojums, ko sauc par 2-dimetil-plakinquinone, kas vēlāk ar metil-transferāzes iejaukšanos ļauj iegūt kā galaproduktu: plastoquinone.

Funkcijas

Plastikquinones iejaucas fotosintēzes procesā, kas notiek ar saules staru enerģijas iejaukšanos, kā rezultātā organiskā viela bagāta ar enerģiju no neorganiskā substrāta transformācijas..

Gaismas fāze (PS-II)

Plastoquinone funkcija ir saistīta ar fotosintēzes procesa gaismas fāzi (PS-II). Plastoquinone molekulas, kas piedalās elektronu pārnesei, sauc par QA un QB.

Šajā sakarā II sistēma (PS-II) ir komplekss, ko sauc par ūdens-plastoquinone oxido-reduktāzi, kurā tiek veikti divi fundamentāli procesi. Ūdens oksidāciju katalizē enzimatiski un rodas plastoquinone reducēšanās. Šajā aktivitātē tiek absorbēti fotoni ar viļņa garumu 680 nm.

Molekulas Q A un Q B atšķiras atkarībā no tā, kā tās nodod elektronus un pārneses ātrumu. Turklāt attiecībā uz saistīšanās (saistīšanās vietas) tipu ar fotosistēmu II. Ir teikts, ka Q A ir fiksēts plastoquinone un Q B ir mobilais plastoquinone.

Galu galā, Q A ir piesaistes zona fotosistēmai II, kas pieņem abus elektronus laika svārstībās starp 200 un 600 mums. Turpretim Q B ir spēja pievienoties un atdalīt II sistēmu, pieņemot un nododot elektronus citohroms.

Molekulārā līmenī, kad Q B tiek samazināts, tas tiek nomainīts uz citu brīvo plastoquinones komplektu tylakoida membrānā. Starp QA un QB ir nejonu Fe (Fe) atoms+2), kas piedalās elektroniskajā transportā starp tiem.

Kopumā Q B mijiedarbojas ar aminoskābju atliekām reakcijas centrā. Tādā veidā QA un Q B iegūst lielu redokspotenciālu atšķirību.

Turklāt, tā kā Q B ir vāji piesaistīts membrānai, to var viegli atdalīt, samazinot to līdz QH 2. Šajā stāvoklī tas spēj pārnest augstas enerģijas elektronus, kas saņemti no Q A uz citohroma bc1 kompleksu 8.

Atsauces

  1. González, Carlos (2015) Fotosintēze. Saturs iegūts no: botanica.cnba.uba.ar
  2. Pérez-Urria Carril, Elena (2009) Fotosintēze: pamataspekti. Reduca (Bioloģija). Augu fizioloģijas sērija. 2 (3): 1-47. ISSN: 1989-3620
  3. Petrillo, Ezequiel (2011) Alternatīvo splicināšanas regulēšana augos. Gaismas ietekme uz retrogrādiem signāliem un proteīna metiltransferāzes PRMT5.
  4. Sotelo Ailin (2014) Fotosintēze. Precīzu, dabas un mērniecības zinātņu fakultāte. Augu fizioloģijas katedra (studiju ceļvedis).