CÁC CON ĐƯỜNG VẬN CHUYỂN ELECTRON VÀ THÀNH PHẦN

CÁC CON ĐƯỜNG VẬN CHUYỂN ELECTRON VÀ THÀNH PHẦN Chương 7 Giảng viên hướng dẫn: Thầy HOÀNG MINH TÂM Tổ thực hiện: Tổ 2 Đ TH TRÂM ANHỖ Ị NGUY N TH NG C ĐI PỄ Ị Ọ Ệ NGHIÊM TH PH NG LOANỊ ƯƠ NGUY N HUỲNH BÍCH TRANGỄ VÕ TH THÚY NGAỴ TR N H NG VÂNẦ Ồ TÔ HUỲNH THIÊN TR NGỌ 1. Trung tâm phản ứng: • Là nơi diễn ra quá trình quang hóa quang hóa và một số phản ứng sớm ổn định nhưng những quá trình bổ sung phải được diễn ra trước khi lưu trữ nguồn năng lượng lâu dài có thể xảy ra . Đây là công việc của chuỗi truyền điện tử • Tạo ra và làm ổn định các dạng oxy hóa và khử, tuy nhiên, nếu trung tâm sắc tố phản ứng bị oxi hóa và chất nhận bị khử không phục hồi thì sau đó chuỗi truyền điện tử không thể diễn ra tại nơi đó lần thứ hai. Nó là điều kiện tuyệt đối để một chuỗi những quá trình mà một hệ thống hoàn trả để tình trạng ưu tiên cho quang hóa vận chuyển electron. Những electron phải được đưa đến phân tử cho và chiết rút từ chất nhận. A.Con đường vận chuyển điện tử 2. Có 2 con đường để electron bị rút ra khỏi chất nhận và đến được chất cho là: • Con đường thứ nhất: chuỗi truyền điện tử vòng xảy ra ở nơi một loại chất khử lại được khử lần cuối khử trung tâm phản ứng oxi hóa vì thế ở đó không có sự oxi hóa tiếp theo hoặc sự khử cơ chất hình. Chuỗi truyền điện tử này sẽ làm việc như một sự thành công của chiến lược dự trữ năng lượng, nếu một phần năng lượng của proton có thể được bắt giữ suốt quá trình của chuỗi truyền điện tử. Đây chính là cách thức hoạt động của chuỗi truyền điện tử ở vi khuẩn tía. • Con đường thứ hai: truyền điện tử không vòng, nơi mà một cơ chất cung cấp electron trong hệ thống, trở thành oxi hóa trong quá trình, và một cơ chất thứ 2 trở thành khử. Trong trường hợp này, có 2 khả năng xảy ra: • Thứ nhất: nơi mà một hệ thống quang hợp đơn độc hoàn thành công việc. • Thứ hai: nơi mà có hai hệ thống quang hợp hoạt động kết hợp với nhau để hoàn thành quá trình oxi hóa và quá trình khử. Kiểu sau là một con đường lớn tìm thấy ở cơ thể quang tạo oxi, mặc dù điều kiện dưới chắc chắn cả hai hệ thống quang hợp I và II có thể hoạt động trong một chu trình. Vi khuẩn tía chuẩn bị một cơ sở mẫu của chuỗi truyền điện tử đôi để di chuyển proton, chúng ta sẽ khảo sát con đường này chi tiết, như thông tin về các thành phần cấu trúc phân tử. Một cytochrome loại c có thể giải quyết khử một lần nữa cặp oxi hóa đặc biệt ở những trung tâm phản ứng điều đó không bao gồm một giới hạn nghiêm ngặt cytochrome tetraheme Những cytochrome này là một protein chứa hem vận chuyển điện tử để thay đổi oxi hóa và khử trong suốt quá trình. Nhóm heme của cytochrome loại c liên kết cộng hóa trị trực tiếp với protein, liên kết với hai nhóm cystine thông qua sunfat, B. Chuỗi truyền điện tử ở vi khuẩn tía. Hình 7.1: thể hiện sự hấp thụ quang phổ oxi hóa và khử cytochrome c. cytochrome khử chứa ba nhóm hấp thụ dễ thấy, nó thay đổi đặc biệt đáng kể khả năng oxi hóa, nhóm hấp thụ bước sóng dài nhất là một nhóm α mạnh. Nó được khoanh vùng trong phạm vi bước sóng là 550-555nm dành cho những cytochrome loại c , và một vài nanomet dài hơn đối với cytochrome loại b. Nhóm β là rộng và yếu hơn, được định vị khoảng 525nm, thứ 3 là nhóm hấp thụ mạnh nhất là nhóm γ thường được gọi là nhóm soret. Đối với oxi hóa của cytochrome, nó làm mất màu và luân phiên thay đổi độ dài bước sóng ngắn hơn. Sự hấp thụ này thay đổi làm cho nó thuận lợi hơn trong việc theo quá trình chuỗi truyền điện tử nơi mà cytochrome bị oxi hóa và khử. Trong tất cả các loại cytochrome, những phản ứng oxi hóa khử thay đổi vùng trên sắt trong cấu trúc của trung tâm phản ứng của vòng prophinrin, nó tương tự như sắc tố chlorophyll, nơi mà electron được thêm vào hay bị chuyển đi do chính cái vòng này. Cấu trúc của cytochrome c2 • Nhóm heme này được định vị trong một khe hở của protein, với hầu hết diện tích bề mặt của nó định vị ở bên trong của protein. Nhưng với một cạnh phơi bày ra ngoài. • Bao quanh nó là lysine amino acid. • cytochrome c2 ràng buộc đến một vị trí cụ thể trên bề mặt của trung tâm phản ứng với nhóm hem dương được bố trí tốt nhất cho chuỗi truyền điện tử với mối liên hệ cặp đôi đặc biệt. *Động lực gây ra sự oxi hóa của cytochrome c2 trong Rhodobactersphaeroides được theo dõi là nhiều giai đoạn diễn ra nhanh, với hằng số là khoảng 1μs, với khả năng phản ứng oxi hóa cytochrome c2 đã buộc chặt vào phức hệ trung tâm phản ứng. Những phức hệ phản ứng chậm hơn ở nơi mà cytochrome khử không bị ràng buộc vào trung tâm phản ứng trước khi chuyển giao điện tử. Động lực chậm hơn này là bậc thứ hai, kết quả từ quá trình phản ứng phải diễn ra trước một cytochrome khử mới là nơi sẵn sàng để bị oxi hóa. *Ở những trung tâm phản ứng của vi khuẩn tía bao gồm ràng buộc chặt chẽ những cytochrome tetrahem, như vậy ở Rhodobactersphaeroides viridis, cytochrome luôn luôn dương cho vận chuyển electron. Nhóm hem gần nhất để oxi hóa cặp đôi đặc biệt này tronng một vài trăm nano giây sau khi kích thích. Tiếp theo sau đó trong hemme vận chuyển khử môt lần nữa hem này ở microseconds. Cuối cùng, một cytochrome c2 khử cytochrome tetrahem. Ở một vài cơ thể, thay thế những protein nhận electron để cytochroem c2 được tìm thấy như là một cytochrome cy , cytochrome c8 hoặc một protein sắt-sunfua tiềm năng cao tổng quát quá trình thự hiện bởi trung tâm phản ứng được cho bởi Eq.7.1 2cyt c2red+UQ + 2H+ + 2hv→2 cyt c2ox+ UQH2 Phần được trình bày trong phần đậm là khu gần vị trí tế bào chất của màng tế bào, và những proton bị mất từ vị trí tế bào chất . trung tâm phản ứng có thể được xem như là một hướng ánh sáng bơm proton oxi hoá khửth re cytochrome c2- ubiquinone. những phản ứng hoàn thành chuỗi vận chuyển electron đó đượ trung gian bởi phức hợp bc1, được mô tả tiếp theo. [...]... trong việc trao đổi quinone giữa các trung tâm phản ứng và phức tạp cytochrome bc 1, nhờ vậy mà các phân tử quinone có thể nhập vào và rời khỏi trung tâm phản ứng các Quinones sau đó tương tác với phức cytochrome BC1, hoàn thành chu kỳ chuyển giao điện tử Con đường vận chuyển điện tử khác ở vi khuẩn tía (the electron transport pathways in purple bacteria.) Con đường vận chuyển điện tử vòng phụ thuộc... thylakoid: • Phức hệ 1 và 2 • Cytochrome b6f • ATP synthase Phức hệ II có vị trí chủ yếu ở các thylakoids Grana, trong khi phức hệ I và ATP synthase là chủ yếu nằm ở thylakoids stroma và các lớp bên ngoài của Grana Phức hệ b6f cytochrome được phân phối đều trong màng tế thylakoid • Việc phân bố không gian của các thành phần trong màng chấp nhận con đường liên kết vận chuyển electron và proton trong thylakoid... 3 .Các Ubisemiquinone giao dịch chuyển các điện tử thứ hai để heme bL, và sau đó được chuyển giao về cho heme bH Các proton thứ hai được phát hành đến các periplasm 4 Việc di chuyển Reiske protein theo hướng từ cytochrome b hướng về các cytochrome c1 chuyển động là lớn, do đó, Fe-S trung tâm được chuyển đổi lên 20 Ao 5 Một phân tử ubiquinone liên kết đến vị trí Qi và được khử đến semiquinion bằng các. .. liên kết với các vị trí Qo và ôxi hóa, với các điện tử chuyển giao cho các protein rieske, c1 cytochrome và cytochrome c2 trên một chi nhánh và heme b1 và BH từ cytochrome b trên các nhánh tin tức khác, như trong bước 2-7 9 Cá electron trên nhóm heme bH khử ubiquinone đến quinol Mất 2 proton từ tế bào chất của màng tế bào , khử quinol không liên kết từ phức hệ E Tổ chức màng ở vi khuẩn tía • Các ăng-ten... chuyển electron bằng việc sử dụng những sắc tố quang hợp ở màng ngoài (membrane bound) Điều này sẽ không gây trở ngại nếu chúng có thể khử NAD(P)+ bằng chu trình vận chuyển electron không vòng Không gian phân phối của các thành phần vận tải điện tử tại thylakoids của các sinh vật oxygenic quang Màng Thylakoid chứa protein màng tế bào tách rời, trong đó có vai trò quan trọng trong tiếp nhận ánh sáng, các. .. chuyền vận chuyển điện tử D Cơ chế điện tử và chuyển giao proton trong phức hệ cytochrome bc1 Cơ chế điện tử và luồng proton qua phức hệ cytochrome bc1 là chưa hiểu rõ, nhưng một cơ chế được biết đến như các chu kỳ tài khoản mà bị biến đổi Q cho hầu hết các quan sát Các cấu trúc thông tin gần đây, cùng với sự giàu có của động lực và dữ liệu ức chế, đề nghị một cơ chế chi tiết đang được kiểm tra và xây... stroma, thì sau đó plastoquinone khếch tán vào grana để đến stroma lamella Noncyclic electron flow in oxygenic organisms Chế độ chính của vận chuyển điện tử tại các sinh vật oxygenic quang là noncyclic điện tử, ôxi hóa chuyển nước thành oxy phân tử và NADP + là giảm đến NADPH, tuẩn tự nhờ 2 phức hệ 1 và 2 Một phiên bản hiện đại của Đề án Z cho dòng điện tử trong các sinh vật oxygenic quang được hiển thị... một điểm làm nguồn và một điểm thấp hơn cho các điện tử Một ví dụ quan trọng nhất của việc này là khử CO2 để tạo ra đường trongchu trình Calvin Ở đây đủ để chỉ ra rằng các cơ chất cho loạt các phản ứng này là CO2, ATP và NADH ( NADPH trong cơ thể sinh vật quang tạo oxi) CO2 được lấy lên từ môi trường và ATP được tổng hợp như một kết quả của ánh sáng điều khiển chu trình dòng vận chuyển điện tử Chất... của ubiquinol bị ôxi hóa, và một là khử Các proton kết quả từ quá trình oxy hóa quinone được chuyển giao cho màng tế bào chất của màng tế bào, và những chất đưa lên trong quá trình khử đến tế bào chất Ngoài ra, các điện tử được chuyển đến cytochrome c2 và cuối cùng được sử dụng để khử các cặp ôxi hóa đặc biệt của Trung tâm phản ứng Phản ứng tổng thể cho hai doanh thu của các phức hệ BC1 cytochrome... ở các sinh vật quang oxygenic, có thể xảy ra sự khử 1 sắc tố tetraheme ở P870 theo phương thức của c2 • Vi khuẩn lưu huỳnh màu lục có một phức hệ quang hợp đơn giống như phức hệ 1, khử một cách trực tiếp ferrdoxin và sau đó là NAD+ mà không cần năng lượng phụ thuộc vào việc đảo ngược dòng electron Heliobacteria có trung tâm phản ứng có cấu trúc tương tự như vi khuẩn lưu huỳnh màu lục Chúng vận chuyển . hóa vận chuyển electron. Những electron phải được đưa đến phân tử cho và chiết rút từ chất nhận. A .Con đường vận chuyển điện tử 2. Có 2 con đường để electron bị rút ra khỏi chất nhận và đến. CÁC CON ĐƯỜNG VẬN CHUYỂN ELECTRON VÀ THÀNH PHẦN Chương 7 Giảng viên hướng dẫn: Thầy HOÀNG MINH TÂM Tổ thực hiện: Tổ. vi khuẩn tía. • Con đường thứ hai: truyền điện tử không vòng, nơi mà một cơ chất cung cấp electron trong hệ thống, trở thành oxi hóa trong quá trình, và một cơ chất thứ 2 trở thành khử. Trong