Organización funcional del fotosistema II

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Transcripción de la presentación:

Organización funcional del fotosistema II Organización funcional del fotosistema II. (a) Modelo simplificado del enorme complejo proteína-pigmento que cataliza la oxidación del agua impulsada por luz y la reducción de la plastoquinona. Las flechas amarillas indican el trayecto que los electrones siguen en su paso por PSII. Los fenómenos inician con la absorción de luz por un pigmento antena en el complejo recolector de luz externo (LHCII). La energía se transfiere del LHCII por un complejo interno pigmento-proteína de la antena a una clorofila a del centro de reacción P680, que es una de las cuatro moléculas de clorofila muy próximas (el dímero P680 y dos moléculas accesorias de clorofila a). La absorción de esta energía en P680 excita un electrón, que se transfiere a la feofitina (Feo) (fase 1), el receptor primario de electrones del PSII. (La feofitina es una molécula de clorofila que carece del ion Mg2+.) El electrón pasa después a la plastoquinona PQA (fase 2) y luego por un Fe2+ no hemo a PQB (fase 3) para formar un radical libre de carga negativa. La absorción de un segundo fotón envía un segundo electrón por la misma vía, lo que convierte el receptor en (fase 4). Entonces dos protones entran desde el estroma (fase 5) y generan PQH2, que se libera a la bicapa lipídica y se sustituye con una nueva molécula oxidada de PQB (fase 6). Mientras estos fenómenos ocurren, los electrones se mueven de H2O mediante Tyrz al pigmento del centro de reacción con carga positiva (fases B y A). Por lo tanto, de manera global, PSII cataliza la transferencia de electrones del agua a la plastoquinona. La oxidación de dos moléculas de H2O para liberar una molécula de O2 genera dos moléculas de PQH2. Como la oxidación del agua libera protones hacia la luz tilacoidal y la reducción de retira protones del estroma, la operación de PSII contribuye de manera muy importante al establecimiento del gradiente de H+. La figura muestra un monómero de un complejo dimérico del fotosistema II. b) El complejo evolucionante de oxígeno conserva un cúmulo de Mn4CaO5 cuya estructura ha sido identificada hasta una resolución de 1.9 Å por medio de cristalografía radiográfica. Están dispuestos, como parte de un cúmulo similar a un cubo asimétrico, tres átomos de manganeso (#1-3), un átomo de calcio y cuatro átomos de oxígeno (#1, 2, 3, 5) con un puente a un cuarto átomo de manganeso y a un quinto átomo de oxígeno en sitios cercanos. Dos moléculas de agua están unidas al calcio y otras dos más lo están al manganeso 4. Es posible que la reacción entre los átomos de oxígeno de dos de las moléculas de agua unidas, culmine en la formación de un enlace O=O (b: tomada de Yasufumi Umena, et al., Nature 473:57,2011; por cortesía de Nobuo Kamiya © 2011, reimpresa con autorización de Macmillan Publishers Limited). De: Fotosíntesis y el cloroplasto, Biología celular y molecular. Conceptos y experimentos, 7e Citación: Karp G. Biología celular y molecular. Conceptos y experimentos, 7e; 2017 En: http://accessmedicina.mhmedical.com/DownloadImage.aspx?image=/data/books/2036/pq1.png&sec=153036192&BookID=2036&ChapterSecID=153036115&imagename= Recuperado: October 06, 2017 Copyright © 2017 McGraw-Hill Education. All rights reserved