Электронотранспортная цепь фотосинтеза

Электрон-транспортная цепь фотосинтеза (ЭТЦ фотосинтеза, цепь переноса электронов фотосинтеза, англ. ETC, Electron Transport Chain) — последовательность переносчиков электронов, расположенных на белках фотосинтетических мембран и осуществляющих фотоиндуцированный транспорт электронов, сопряжённый с трансмембранным переносом протонов против электрохимического градиента.

У некоторых фотоавтотрофных прокариот (зелёные серобактерии, зелёные несерные бактерии, пурпурные бактерии, гелиобактерии) в роли фотосинтетической мембраны выступает плазмалемма и/или система эндомембран; у прохлорофит, цианобактерий и в хлоропластах фотоавтотрофных эукариот (различные группы водорослей, высшие растения) — мембраны тилакоидов.

При транспорте электрона компонент с более положительным редокс-потенциалом служит восстановителем (донором электрона), а компонент с более отрицательным редокс-потенциалом — окислителем (акцептором электрона). Поток электронов в ЭТЦ может быть линейным или циклическим.

ЭТЦ хлоропластов

Структурная организация ЭТЦ хлоропластов

Электрон-транспортная цепь хлоропластов организованна в мембране тилакоидов и состоит из трёх полипептидных трансмембранных белковых комплексов (Фотосистема II, Цитохром-b6f-комплекс, Фотосистема I), с расположенными на них переносчиками, а также включает подвижные переносчики электронов (пул пластохинонов, пластоцианин и ферредоксин), обеспечивающие транспорт электронов между комплексами.

Пути транспорта электронов

Существует несколько возможных путей транспорта электронов в ЭТЦ, которые реализуются в соответствующих физиологических условиях:

1. Линейный поток электронов (осуществляется по Z-схеме, при оптимальных условиях освещения);
2. Циклический поток электронов в фотосистеме I (реализуется при выскоких интенсивностях света) может осуществляться двумя путями:
   1. С участием ферредоксинхиноноксидоредуктазы FQR или
   2. При последовательном участии участии ферредоксин-НАД(Ф)H-оксидоредуктазы (ФНР) и НАД(Ф)H-дегидрогеназы;
3. Циклический поток электронов в фотосистеме II (характерен при повышенной интенсивности освещения и при повреждении водоокисляющей системы)
4. Псевдоциклический поток электронов (реакция Мелера; активируется при высоких интенсивностях света)

ЭТЦ фотогетеротрофных бактерий

См. также: Фотофосфорилирование#Бактерии и археи

ЭТЦ фотоавтотрофных аноксигенных бактерий

См. также: Фотофосфорилирование#Бактерии и археи

Литература

• Физиология растений / под ред. И. П. Ермакова. — М. : «Академия», 2007. — 640 с. — ISBN 978-5-7695-36-88-5.
• Фотосинтез. Физиолого-экологические и биохимические аспекты / А.Т Мокроносов, В. Ф. Гавриленко, Т. В. Жигалова; под ред. И. П. Ермакова. — М. : «Академия», 2006. — 448 с. — ISBN 5-7695-2757-9
• Мембранная биоэнергетика / Скулачёв В. П., Богачёв, А. В., Каспаринский Ф. О. — М. : Издательство Московского университета, 2010. — 368 с. — ISBN 978-5-211-05871-2

Ссылки

• www.life.illinois.edu/govindjee/paper/gov.html#63
• www.phomem.biophys.msu.ru/content/etc/

Отрывок, характеризующий Электронотранспортная цепь фотосинтеза

Князь Андрей усмехнулся, прямо глядя в лицо Анны Павловны.
– «Dieu me la donne, gare a qui la touche», – сказал он (слова Бонапарте, сказанные при возложении короны). – On dit qu'il a ete tres beau en prononcant ces paroles, [Бог мне дал корону. Беда тому, кто ее тронет. – Говорят, он был очень хорош, произнося эти слова,] – прибавил он и еще раз повторил эти слова по итальянски: «Dio mi la dona, guai a chi la tocca».
– J'espere enfin, – продолжала Анна Павловна, – que ca a ete la goutte d'eau qui fera deborder le verre. Les souverains ne peuvent plus supporter cet homme, qui menace tout. [Надеюсь, что это была, наконец, та капля, которая переполнит стакан. Государи не могут более терпеть этого человека, который угрожает всему.]
– Les souverains? Je ne parle pas de la Russie, – сказал виконт учтиво и безнадежно: – Les souverains, madame! Qu'ont ils fait pour Louis XVII, pour la reine, pour madame Elisabeth? Rien, – продолжал он одушевляясь. – Et croyez moi, ils subissent la punition pour leur trahison de la cause des Bourbons. Les souverains? Ils envoient des ambassadeurs complimenter l'usurpateur. [Государи! Я не говорю о России. Государи! Но что они сделали для Людовика XVII, для королевы, для Елизаветы? Ничего. И, поверьте мне, они несут наказание за свою измену делу Бурбонов. Государи! Они шлют послов приветствовать похитителя престола.]
И он, презрительно вздохнув, опять переменил положение. Князь Ипполит, долго смотревший в лорнет на виконта, вдруг при этих словах повернулся всем телом к маленькой княгине и, попросив у нее иголку, стал показывать ей, рисуя иголкой на столе, герб Конде. Он растолковывал ей этот герб с таким значительным видом, как будто княгиня просила его об этом.
– Baton de gueules, engrele de gueules d'azur – maison Conde, [Фраза, не переводимая буквально, так как состоит из условных геральдических терминов, не вполне точно употребленных. Общий смысл такой : Герб Конде представляет щит с красными и синими узкими зазубренными полосами,] – говорил он.
Княгиня, улыбаясь, слушала.
– Ежели еще год Бонапарте останется на престоле Франции, – продолжал виконт начатый разговор, с видом человека не слушающего других, но в деле, лучше всех ему известном, следящего только за ходом своих мыслей, – то дела пойдут слишком далеко. Интригой, насилием, изгнаниями, казнями общество, я разумею хорошее общество, французское, навсегда будет уничтожено, и тогда…
Он пожал плечами и развел руками. Пьер хотел было сказать что то: разговор интересовал его, но Анна Павловна, караулившая его, перебила.
– Император Александр, – сказала она с грустью, сопутствовавшей всегда ее речам об императорской фамилии, – объявил, что он предоставит самим французам выбрать образ правления. И я думаю, нет сомнения, что вся нация, освободившись от узурпатора, бросится в руки законного короля, – сказала Анна Павловна, стараясь быть любезной с эмигрантом и роялистом.
– Это сомнительно, – сказал князь Андрей. – Monsieur le vicomte [Господин виконт] совершенно справедливо полагает, что дела зашли уже слишком далеко. Я думаю, что трудно будет возвратиться к старому.