CÁC PHỨC HỆ ANTEN VÀ QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG

Chương 5: CÁC PHỨC HỆ ANTEN VÀ QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG I ) Khái niệm chung & khái quát về hệ thống anten: 1. Khái niệm : phức hợp anten là các sắc tố quang hợp tổ chức thành hệ thống thu nhận ánh sáng và truyền năng lượng cho trung tâm phản ứng,nơi mà xảy ra các phản ứng oxy hóa khử để chuyển năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học. 2. Lịch sử đi tìm khái niệm về anten: • 1932,Emerson và Anold đưa ra những khái niệm đầu tiên về anten bằng các cuộc thí nghiệm. ROBERT EMERSONWILLIAM ARNOLD ☼từ khoảng 2500 phân tử chlorophyll  1 phân tử O 2 (khi cho A’S’ chạy lóe qua) Giải thích: 2500 phân tử chlorophyll tiến hành quang hóa học  sản phẩm kém bền do quá trình diễn ra rất chậm và có sự hiện diện của enzym quang học. • Gaffon&Woht năm 1936 cho rằng là không phải sản phẩm của quá trình quang hóa hay sự hoạt động của enzym tạo ra năng lượng mà do sự chuyển hóa năng lượng từ hạt sắc tố này đến các hạt sắc tố khác • Xuất hiện khái niệm : Đơn vị quang học bao gồm sự tập hợp nhiều sắc tố,trong đó có sự kích thích năng lượng dao động lên xuống trước khi ổn định • Lúc bấy giờ,chưa có phương tiện kỹ thuật nào biết đến. • James Franck & Edward Teller: Trên một bài báo năm 1938,họ đã giới thiệu những khái niệm quan trọng nhưng chủ yếu là để khẳng định việc năng lượng được chuyển hóa giữa những chlorophyll là không thể xảy ra. - Hai ông đã tiến hành các cuộc thí nghiệm. EDWARD TELLER JAMES FRANCK HÌNH ẢNH MÔ TẢ 2 QUAN ĐiỂM CHÍNH CỦA CÁC NHÀ KHOA HỌC II) Các lớp của anten: • Phức hệ Antenna có thể được phân chia thành: - Phức chất anten màng nguyên. - Những phức chất anten màng ngoại vi 2} Phức chất anten màng nguyên: Chứa đựng những Protein đi xuyên qua mô hình hai lớp lipit . Những sắc tố thường được chôn sâu trong màng tế bào 1} Anten màng ngoại vi: Trong anten màng ngoại vi, phức ăng-ten được kết hợp với các thành phần được chôn trong màng tế bào [...]... ngắn • Quá trình di chuyển năng lượng là từ những chất màu năng lượng cao nằm xa trung tâm phản ứng đến những chất màu năng lượng thấp hơn, nằm gần trung tâm phản ứng hơn • Với mỗi chuyển đổi, một số năng lượng bị mất đi do nhiệt, và sự kích thích được di chuyển tới trung tâm phản ứng • Sự kích thích sẽ được chuyển từ những chất màu năng lượng bậc cao đến những chất màu năng lượng thấp hơn • Năng lượng. .. chức năng của hệ thống Ăng ten đã được tìm thấy trong một số các sinh vật khác nhau • Các sắc tố quang hợp tổ chức thành hệ thống thu nhận ánh sáng gọi là các phức hợp Ăng ten • Các phức hợp Ăng ten thu nhận ánh sáng và truyền năng lượng cho trung tâm phản ứng Trung tâm phản ứng là nơi xảy ra các phản ứng oxy hóa khử chuyển năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học 1) Vi khuẩn tía LH2 và LH1: • Vi... những anten lõi màng nguyên hoặc những anten nóng chảy, mô hình phễu thường hỏng Trong các tình huống này, năng lượng của một số hoặc tất cả các sắc tố anten thấp hơn một số lần thực tế của nơi lưu trữ, một số năng lượng chuyển giao là cần thiết trước khi năng lượng có thể bị mắc kẹt Ý nghĩa chức năng của các sắc tố ăng-ten năng lượng chưa được rõ ràng 2) Các khái niệm của tổ chức anten, “puddles” và. .. danh sách các giá trị tiêu biểu của R0 giữa cholorophyll và bacteriochlorophylls (giả sử K2 = 1) Kích thích chuyển về bản chất là một quá trình có khoảng cách dài hơn là chuyển giao điện tử Nhưng trong thực tế, các cấu trúc của các phức ăng ten chắc chắn được điều chỉnh bởi sự tiến hóa để giảm thiểu các quá trình chuyển giao điện tử ở trạng thái kích thích Điều này được thực hiện bằng cách tách các sắc... quá trình, vì vậy kết quả cuối cùng của sự kích thích là vào trong trung tâm phản ứng, nơi mà năng lượng được lưu giữ bởi quang hóa học ENERGY • Một hệ thống ăng-ten lớn thì đẳng năng với nơi lưu trữ có thể hút năng lượng tốt, nhưng đa số năng lượng bị mất vì chúng phải “đi lang thang” xung quanh anten trước khi dần dần tìm được đường đến nơi lưu trữ • Với anten phức chất trực tiếp tương tác với phức. .. Thuyết chuyển giao năng lượng của Forster : Cơ chế được áp dụng rõ ràng cho các sắc tố có sự tương tác 1 cách yếu ớt là cơ chế Forster, mà lần đầu tiên được đề xuất bởi Thomas Forster trong thập niên 1940 Theo Forster cơ chế chuyển giao năng lượng là một quá trình chuyển giao cộng hưởng không phát xạ Nó có thể được hình dung một cách tương tự như việc chuyển giao năng lượng giữa hai âm thoa Đối với chuyển. .. quang phổ hấp thụ của các sắc tố được tách ra và thường là một quang phổ vòng tỏa hai sắc được quan sát •Những mức năng lượng của một monomer và một dimer tách kích thích tử được thể hiện trong hình 5.9a Độ lớn của sự phân cách và cường độ của hai quá trình chuyển đổi phụ thuộc vào khoảng cách của các sắc tố, cũng như định hướng tương đối của quá trình chuyển đổi lưỡng cực trong một thời gian ngắn,... Sơ đồ năng lượng của một monomer và một dimer tách kích thích tử (b) Kích thích tử quang phổ của hai sắc tố ở các hướng khác nhau 7) Mối quan hệ của sự truyền năng lượng Forster (Truyền cộng hưởng) với sự liên kết các kích thích tử: • Chúng ta có hai hình thức về sự tương tác giữa các sắc tố: hình thức truyền năng lượng Forster thích hợp với khoảng cách dài và sự tương tác yếu, và hình thức các kích... thuộc vào định hướng và khoảng cách tương đối của chúng Chuyển giao giữa nguồn cho năng lượng và nơi nhận năng lượng xảy ra chủ yếu thông qua một cơ chế Coulumb (lưỡng cực-lưỡng cực), với tỷ lệ hằng số cho bởi Eq 5.7: ke = kf(R0/R)6 (5.7) Trong đó : ke là tỷ lệ bậc một không đổi thứ tự để chuyển năng lượng từ nguồn cho đến nơi nhận kf là tỷ lệ hằng số cho huỳnh quang của nơi cho năng lượng R là khoảng cách... thích hợp với khoảng cách ngắn và sự tương tác mạnh • Cả việc truyền năng lượng Forster và sự truyền năng lượng của kích thích tử đều rất cần thiết để giúp ta hiểu về phức hợp Ăng ten trong quang hợp, được minh họa bằng ví dụ cụ thể bên dưới 8) Những mô hình bẫy – sự kết nối của phức hệ Ăng ten tới trung tâm phản ứng: • • • • • Một bước quan trọng trong quá trình lưu trữ năng lượng là sự kết nối của . Chương 5: CÁC PHỨC HỆ ANTEN VÀ QUÁ TRÌNH CHUYỂN HÓA NĂNG LƯỢNG I ) Khái niệm chung & khái quát về hệ thống anten: 1. Khái niệm : phức hợp anten là các sắc tố quang hợp tổ chức thành hệ thống. ánh sáng và truyền năng lượng cho trung tâm phản ứng,nơi mà xảy ra các phản ứng oxy hóa khử để chuyển năng lượng ánh sáng thành năng lượng hóa học. 2. Lịch sử đi tìm khái niệm về anten: • 1932,Emerson. CÁC NHÀ KHOA HỌC II) Các lớp của anten: • Phức hệ Antenna có thể được phân chia thành: - Phức chất anten màng nguyên. - Những phức chất anten màng ngoại vi 2} Phức chất anten màng nguyên: