Anoksijenik fotosentez - Anoxygenic photosynthesis

Sülfür, yeşil ve kükürt bakterilerinde fotosentez sırasında indirgeyici ajan olarak kullanılır.
1. Güneş ışığı şeklinde enerji.
2. Işığa bağlı reaksiyonlar, ışık, başka bir moleküle bir elektron veren ve elektron taşıma zincirini ATP ve NADPH üretmek için başlatan bir reaksiyon merkezini uyardığında gerçekleşir.
NADPH üretildikten sonra 3. Calvin döngüsü dönerek, oksijenli fotosentez gibi ilerler CO
2 glikoza dönüşür.

Bakteriyel anoxygenic fotosentez iyi bilinen farklıdır oksijenli fotosentez kullanılan indirgeyici bitkilerde (örneğin, hidrojen sülfit su yerine) ve üretilen yan ürün (örneğin, elementer kükürt yerine moleküler oksijen ).

Bakteriler ve arkeler

: Bakterilerin Çeşitli gruplar anoxygenic fotosentez yapabilirler yeşil kükürt bakteriler (GSB), kırmızı ve yeşil ipliksi fototroflan (FAPS örneğin Klorofleksi ), mor bakterileri , acidobacteria ve heliobacteria .

Bazı arkeler (örneğin Halobacterium ) metabolik işlev için ışık enerjisini yakalar ve bu nedenle fototrofiktir, ancak hiçbirinin karbonu "sabitlediği" (yani fotosentetik olduğu) bilinmemektedir. Klorofil tipi bir reseptör ve elektron taşıma zinciri yerine, halorhodopsin gibi proteinler, iyonları bir gradyana karşı hareket ettirmek ve mitokondri tarzında kemiozmoz yoluyla ATP üretmek için diterpenlerin yardımıyla ışık enerjisini yakalar .

pigmentler

Anaerobik fotosentezi gerçekleştirmek için kullanılan pigmentler klorofile benzer, ancak moleküler detay ve absorbe edilen ışığın tepe dalga boyu bakımından farklılık gösterir. Bacteriochlorophylls bir içinden g olarak maksimum elektromanyetik radyasyonu absorbe yakın enfraruj doğal zar ortamda içinde. Bu, yaklaşık 100 nanometre daha kısa (görünür spektrumun kırmızı kısmında) en yüksek absorpsiyon dalga boyuna sahip olan baskın bitki ve siyanobakteri pigmenti olan klorofil a'dan farklıdır .

Reaksiyon merkezleri

Bakterilerde iki ana anaerobik fotosentetik elektron taşıma zinciri türü vardır. Tip I reaksiyon merkezleri GSB, Chloracidobacterium ve Heliobacteria'da bulunurken, tip II reaksiyon merkezleri FAP'lerde ve mor bakterilerde bulunur.

Tip I reaksiyon merkezleri

Model organizma Chlorobaculum tepidum'da olduğu gibi yeşil kükürt bakterilerinin elektron taşıma zinciri , reaksiyon merkezi bakteriyoklorofil çifti P840'ı kullanır. Işık reaksiyon merkezi tarafından absorbe edildiğinde, P840 büyük bir negatif indirgeme potansiyeli ile uyarılmış bir duruma girer ve böylece elektronu bir elektron taşıma zincirinden aşağı ileten bakteriyoklorofil 663'e kolayca bağışlar. Elektron, NAD ^+' ı NADH'ye indirgemek için kullanılana kadar bir dizi elektron taşıyıcısı ve kompleksi aracılığıyla aktarılır . P840 rejenerasyonu, bir sülfür iyonunun hidrojen sülfitten (veya hidrojen veya demirli demirden) sitokrom c ₅₅₅ ile oksidasyonu ile gerçekleştirilir .

Tip II reaksiyon merkezleri

Tip II reaksiyon merkezleri, bitki kloroplastlarındaki ve siyanobakterilerdeki Fotosistem II'ye (PSII) yapısal ve sıralı olarak benzer olsa da , oksijensiz fotosentez sergileyen bilinen organizmalar, PSII'nin oksijen gelişen kompleksine benzer bir bölgeye sahip değildir .

Mor kükürt olmayan bakterilerin elektron taşıma zinciri, reaksiyon merkezi bakteriyoklorofil çifti P870, ışığın absorpsiyonundan uyarıldığında başlar. Uyarılmış P870 sonra olacak bir elektron bağış için bacteriopheophytin aşağı elektron taşıyıcıların bir dizi üzerine geçer, elektron zinciri . Bu süreçte, daha sonra ATP'yi kemiozmoz ile sentezlemek için kullanılabilecek bir elektrokimyasal gradyan üretecektir . Reaksiyon merkezine ulaşan bir fotonun prosesi yeniden başlatması için P870, yeniden üretilmelidir (indirgenmelidir). Bakteri ortamındaki moleküler hidrojen , olağan elektron donörüdür.

Referanslar