Plastokinonklassificering, kemisk struktur och funktioner



den plastoquinone (PQ) är en lipid organisk molekyl, speciellt en isoprenoid av kinonfamiljen. Det är faktiskt ett fleromättat sidokedjederivat av kinonen som deltar i fotosystem II-fotosystem.

Beläget i kloro-plasternas tylakoidmembran är det av en mycket aktiv apolär karaktär på molekylär nivå. Namnet plastokinon härrör faktiskt från sin plats i kloroplasterna hos högre växter.

Under fotosyntes fångas solstrålning i FS-II-systemet med klorofyll P-680 och oxideras sedan genom att släppa en elektron. Denna elektron ökar till en högre energinivå, vilken upptas av väljaracceptormolekylen: plastokinon (PQ).

Plastokinoner ingår i den elektroniska fotosyntetiska transportkedjan. De är integrationsplatsen för olika signaler och ett nyckelelement i svaret från RSp31 till ljuset. Det finns cirka 10 PQ per FS-II som reduceras och oxideras i enlighet med den fotosyntesiska funktionens funktionella tillstånd.

Därför är elektronerna överföres genom en transportkedja, i vilken flera cytokrom involverade, för att sedan nå plastocyanin (PC), som kommer att överföra elektroner till klorofyllmolekyler FS-I.

index

  • 1 klassificering
  • 2 Kemisk struktur
    • 2,1-biosyntes
  • 3 funktioner
    • 3.1 Ljusfas (PS-II)
  • 4 referenser

klassificering

Plastokinon (C55H80O2) är en molekyl associerad med en bensenring (kinon). Specifikt är det en isomer av cyklohexadion, kännetecknad av att den är en aromatisk förening differentierad av dess redoxpotential.

Kinoner grupperas baserat på deras struktur och egenskaper. Inom denna grupp differentieras bensokinoner, alstrade genom syre-ring av hydrokinoner. Isomererna av denna molekyl är orto-bensokinon och för-bensokinon.

Å andra sidan liknar plastokinon sig till ubiquinon, eftersom de tillhör bensokinonfamiljen. I detta fall tjänar båda som elektronacceptor i transportkedjor under fotosyntes och anaerob andning.

Associerat med sitt lipidförhållande, är det kategoriserat i terpenes familj. Det vill säga de lipider som utgör växt- och djurpigment, vilket ger färg till cellerna.

Kemisk struktur

Plastokinon bildas av en aktiv ring av bensenkinon associerad med en sidokedja av en polyisoprenoid. Faktum är att den hexagonala aromatiska ringen är bunden till två syremolekyler med hjälp av dubbelbindningar vid kol C-1 och C-4.

Detta element presenterar sidokedjan och består av nio isopren kopplade ihop. Följaktligen är det en polyterpen eller isoprenoid, det vill säga kolvätepolymerer av fem kolatomer isopren (2-metyl-1,3-butadien).

På samma sätt är det en prenylerad molekyl som underlättar bindning till cellmembran, liknande lipidankrar. I detta avseende har en hydrofob grupp tillsatts i sin alkylkedja (metylgrupp CH3 grenad i position R3 och R4).

-biosyntes

Under fotosyntetisk process syntetiseras plastokinon kontinuerligt på grund av dess korta livscykel. Studier i växtceller har visat att denna molekyl förblir aktiv mellan 15 och 30 timmar.

Faktum är att plastokinons biosyntes är en väldigt komplex process med upp till 35 enzymer. Biosyntesen har två faser: den första förekommer i bensenringen och den andra i sidokedjorna.

Inledande fas

I initialfasen utföres syntesen av kinonbensenringen och prenylkedjan. Ringen erhållen från tyrosin och prenyl sidokedjor är resultat av glyceraldehyd-3-fosfat och pyruvat.

Baserat på storleken på polyisoprenoidkedjan är typen av plastokinon etablerad.

Kondenseringsreaktion av ringen med sidokedjorna

Nästa fas innefattar kondensationsreaktionen av ringen med sidokedjorna.

Den homogentístico syra (HGA) är föregångaren till aminotransferas bensenring-kinon, som syntetiseras från tyrosin, process som uppträder genom katalys av enzymet tyrosin.

För sin del härrör prenylsidokedjorna i metyl-erytritolfosfat (MEP) -vägen. Dessa kedjor katalyseras av enzymet solansyl difosfat syntetas för att bilda solansyl difosfat (SPP).

Metylerytritolfosfat (MEP) utgör en metabolisk väg för isoprenoidbiosyntes. Efter bildandet av båda föreningarna, sker kondensation homogenístico syrakedja solanesyl difosfat, reaktion som katalyseras av transferas-enzym solanesyl homogentistato (HST).

2-dimetyl-plastoquinone

Slutligen kommer en förening kallad 2-dimetyl-plastokinon, vilken senare med ingreppet av enzymet metyl-transferas, möjliggör att erhållas som slutprodukt: plastokinonen.

funktioner

Plastokinoner ingriper i fotosyntes, en process som uppstår med hjälp av energi från solljus, vilket resulterar i organisk substans rik på energi från omvandlingen av ett oorganiskt substrat.

Ljusfas (PS-II)

Funktionen av plastokinon är associerad med ljusfasen (PS-II) i fotosyntetiska processen. Plastokinonmolekylerna som deltar i överföringen av elektroner kallas QA och QB.

I detta avseende är fotosystem II (PS-II) ett komplex kallat vattenplastokinonoxidreduktas, där två grundläggande processer utförs. Oxidationen av vatten katalyseras enzymatiskt och reduktionen av plastokinon uppträder. I denna aktivitet absorberas fotoner med en våglängd av 680 nm.

Molekylerna Q A och Q B skiljer sig i hur de överför elektronerna och överföringshastigheten. Dessutom för typen bindning (bindningsställe) med fotosystem II. Det sägs att Q A är den fixerade plastokinonen och Q B är den mobila plastokinonen.

När allt är Q A är det fästningsområde till fotosystem II som accepterar de två elektronerna i en tidsvariation mellan 200 och 600 us. Däremot har Q B förmågan att ansluta och avbryta fotosystem II, att acceptera och överföra elektroner till cytokrom.

På molekylär nivå, när QB reduceras, bytes den ut för en annan av uppsättningen av fria plastokinoner inom thylakoidmembranet. Mellan QA och QB finns en icke-jonisk Fe (Fe) atom+2) som deltar i den elektroniska transporten mellan dem.

Sammanfattningsvis interagerar Q B med aminosyraresterna i reaktionscentret. På så sätt förvärvar Q A och Q B en stor skillnad i redoxpotentialen.

Eftersom Q B är mer löst bunden till membranet, det kan lätt separeras genom att reducera till QH 2. I detta tillstånd är i stånd att överföra högenergielektroner emot från cytokrom BC1 till Q A-komplex 8.

referenser

  1. González, Carlos (2015) Photosynthesis. Hämtad från: botanica.cnba.uba.ar
  2. Pérez-Urria Carril, Elena (2009) Fotosyntes: Grundläggande aspekter. Reduca (Biology). Plant Physiology Series. 2 (3): 1-47. ISSN: 1989-3620
  3. Petrillo, Ezequiel (2011) Reglering av alternativ splicing i växter. Effekter av ljus genom retrograde signaler och protein metyltransferas PRMT5.
  4. Sotelo Ailin (2014) Photosynthesis. Fakulteten för exakt, naturvetenskaplig och vetenskaplig vetenskap. Ordförande i växtfysiologi (studiehandledning).