книги из ГПНТБ / Эйнор Л.О. Реконструирование энергетических механизмов фотосинтеза
.pdfХарактеристика окислительно-восстановительных превраще ний при действии света (ДК-свет способствует окислению, а БК-свет — восстановлению), кинетика реакции с сильным окис лителем и некоторые другие данные привели исследователей к заключению, что П700 ведет себя как одноэлектронный редокспереносчик с £ ' о=+0,43 в аналогично цитохромам, пластохинонам, ферредоксину (он будет рассмотрен вместе с ними). Тес-
Рис. 9. Дифференциальный спектр П700 (по Коку [625]).
ная связь окислительно-восстановительных превращений П700 с изменениями реакционного центра ФС-І, обнаруживаемая даже при очень низких температурах, и данные о величине £'о привели к заключению о том, что П700 служит первичным донором электрона для ФС-І .
Открытие П700 служит примером применения дифференциа льной спектрофотометрии для обнаружения редокс-переносчика, характеризующегося разностным спектром при действии света или окислителя [58]. Один из двух одинаковых образцов су спензий хлоропластов освещается, другой находится в темноте. Освещенный образец выявляет едва различимое изменение в поглощении при 700 нм; если же освещение выключить, разница в поглощении исчезнет. Как показано на рис. 9, изменения ха рактеризуются отрицательными пиками при 698 и 432 нм, кине тики изменений которых идентичны, что позволяет уверенно приписать их одному и тому же веществу. Окислитель (феррицианид) вызывает такой же эффект в изменении П700, как и свет, что указывает на окисление именно П700.
Хлорофилл Ь. Хл Ь, как и Хл а,— универсальный пигмент высших и низших зеленых растений, однако этот частично окис-
ленный дериват Хл а, содержащий в боковой цепи группу СНО вместо СН 3 (см. рис. 6), относят к дополнительным пигментам. Максимумы Хл Ь в живых клетках находятся при 650 и 480 КЛІ, а в органических растворителях — при 643 и 453 нм.
При освещении хлоропластов отдельными вспышками света, так же как и в режиме постоянного освещения, дифференциаль ный спектр свет/темнота является сложным. Составной характер таких спектров доказывают разложением на составляющие при разрешении во времени (см. часть IV) с применением импульс ной техники на специальных спектрофотометрах. Отрицательные пики при 703 и 430 нм обусловлены окислением П700, вызывае мым поглощением света ФС-І. Однако при экранировании хло ропластов от света с длиной волны больше 700 нм получают более простые дифференциальные спектры с отрицательными пи ками при 648 и 478 нм и положительным пиком при 513 нм. Сравнительно простая кинетика полос при 648, 478 и 513 нм из менялась при воздействии света или температуры [1000]. Румберг с соавт. заключили, что эти изменения обусловлены одним- и тем же пигментом, а именно Хл Ь, который in vivo имеет по лосы поглощения при 478 и 648 нм. Такие изменения не удается обнаружить у красных и синезеленых водорослей, лишенных Хл Мутантные формы ячменя, лишенные Хл Ь [600], выявляют ак тивную реакцию Хилла, но не обнаруживают изменений в по глощении при 478 нм, а в зеленой области спектра изменения но сят нетипичный характер [476]. Следовательно, Хл Ь прямо не вовлекается в цепь переносчиков электрона в качестве компонен та между двумя фотосистемами.
Растущие листья синтезируют хлорофилл относительно быст ро, однако полностью сформированные листья синтезируют или обновляют его медленно. Возникающий Хл а сразу же начинает превращаться в Хл Ь. Свет не обязателен для образования хло рофилла, при синтезе его как на свету, так и в темноте пред шественником служит Хл а. Однако в процессе фотохимическоговосстановления протохлорофилла в Хл а при освещении этиоли рованных растений протекают реакции
Протохлорофиллид |
Хлорофиллида |
-»- Хлорофилла |
или |
|
|
Протохлорофиллид ->- Протохлорофилл |
->• Хлорофилла. |
Каротиноиды. Имеются у всех фотосинтезирующих организ мов. Главным из них считается р-каротин. Каротиноиды состоят из восьми изопреновых субъединиц, каждая такая субъединица, является пятиуглеродным соединением, производным изопрена, с двумя двойными связями.
Точное положение максимумов поглощения отдельных каротиноидов in situ определить не удается, поскольку их пики и пи ки хлорофилла перекрывают друг друга.
Общепринятыми для различных каротиноидов считаются следующие пики: для а-каротина — 470, 440, 420 нм; для р-ка- ротина — 480, 450, 425 нм; для 7-каротина — 495, 460, 440 нм (все в гексане); для лютеина — 477, 447, 420 нм (в этаноле); для виолаксантина — 475, 450, 425 нм (в этаноле). Остальные ксан тофиллы (кислородные производные каротина) содержатся в значительно меньших количествах. Спектры поглощения каро тиноидов in vivo сдвинуты на 20—30 нм в длинноволновую об ласть.
Чтобы определить участие каротиноидов в реакциях фотосин теза, в качестве объектов использовались различные по своему систематическому положению водоросли и высшие растения, в особенности их мутанты с «недобором» пигментов, поглощаю щих в синей области.
Уже давно высказывались предположения о переносе энергии ла хлорофилл как одной из важных функций каротиноидов. Недавно Гудхир [426] показал, что у синезеленых и красных водорослей не происходит переноса энергии с каротиноидов на хлорофилл ФС-П, однако существует перенос с р-каротина на хлорофилл ФС-І с высокой эффективностью. Тем не менее ясно, что одной из функций каротиноидов как дополнительных пиг ментов является снабжение фотонами Хл а. Наконец, в послед нее время вырисовывается роль каротиноидов в механизме фото- •фосфорилирования.
Хагер [463] рассматривает изменение рН внутри хлоропластов при освещении как причину ферментативного превращения виолаксантина в зеаксантин. По-видимому, имеется связь меж ду протонным пулом, фотофосфорилированием и превраще нием каротиноидов (см. стр. 175). Ранее Хагером [462] исследо вано участие системы ксантофиллов в реакции Хилла.
В настоящее время твердо установлено, что каротиноиды я их кислородные дериваты играют важную роль в реакциях ос вобождения кислорода из воды и в циклических взаимопревра щениях в ходе так называемого виолаксантинового цикла, рас крытие которого является заслугой Д. И. Сапожникова, М. Каль вина, А. Хагера, X. Ямамота, В. С. Саакова и многих других •исследователей. Под виолаксантиновым циклом понимают сово купность фотохимических и биохимических реакций, в ходе осу ществления которых изменяется содержание эпоксидных групп в ксантофиллах.
Содержание эпоксидных групп уменьшается с увеличением интенсивности освещения, при этом происходит сдвиг в сторону дезэпоксидации ксантофиллов. Дезэпоксидация основного эпоксикаротиноида — виолаксантина — через промежуточные ксан тофиллы, в частности через антераксантин, приводит к образова нию зеаксантина. Реакция дезэпоксидации является световой, или прямой, а обратная ей реакция эпоксидации — темновой. Спектр действия реакций виолаксантинового цикла совпадает
3Z
со спектром поглощения хлорофиллов in vivo, что указывает на роль последних в поглощении квантов света. Отметим также, что дезэпоксидация происходит только на свету и только в присутст вии кислорода, а эпоксидация может протекать как на свету, так и в темноте [120, 121].
Исследования Форка [380] на различных мутантах водорос ли Botridiopsis olpina при действии ДК- и БК-света, по-видимо му, подтвердили более ранние сообщения Эйдельман, Иванцевон и других из лаборатории Сапожникова [144, 145], что диурон (ингибитор ФС-П и механизма разложения воды) частично ингибирует изменения каротиноидов у высших растений.
Одна из функций каротина — защита хлорофиллов от дест руктивного фотоокисления на избыточном свету.
По-видимому, каротин выполняет в растениях и какие-то другие функции, помимо фотохимических. Миронюк и Эйнор [83—86] провели недавно исследования по сравнительному изу чению особенностей кислородного обмена у двух форм однокле точной зеленой водоросли Dunaliella salina, одна из которых содержала очень много каротина. Накопление каротина проис
ходило при |
повышении концентрации поваренной соли с 2 до |
4 M B среде |
выращивания. Оказалось, что этот избыточный ка |
ротин не оказывал влияния на фотохимические свойства 4Мформы дуналиеллы. Для дуналиеллы и других активных каротинообразователей [426] нет удовлетворительного объяснения биологической необходимости накопления каротина в больших
количествах, хотя все исследователи сходятся на том, что каро |
|
тин и каротиноиды выполняют какие-то |
важные функции в фо |
тосинтезе или в другом метаболическом |
процессе. |
Абсорбционные изменения между 500 и 540 нм. В области |
500—540 нм могут происходить очень сложные изменения, свя занные с превращениями каротиноидов, Хл Ь, разных форм Хл а и даже пластохинонов. В 1954 г. Дюйсенс описал изменения в
широкой полосе поглощения с максимумом около 515 нм [350]. |
||
В лаборатории |
Витта [829, 1001] было |
показано, что измене |
ния поглощения |
при 513 нм (а также, |
предположительно, при |
478 и 648 нм) связаны с превращениями энергии. Это дока
зывается тем, что изменения |
при 513 нм обнаруживают ту же |
|||||
зависимость от концентрации |
дезаспидина |
(разобщителя |
фо- |
|||
тофосфорилирования), что и |
нециклическое |
фотофосфорилиро- |
||||
вание |
(см. ниже). Концентрация |
дезаспидина |
5 - Ю - 4 М |
пол |
||
ностью |
ингйбирует этот процесс |
и снимает |
изменения |
при |
||
513 нм. Очевидно, Хл Ъ выступает |
в роли индикатора «высоко |
|||||
энергетического состояния» хлоропластов. |
|
|
|
Витт с соавт. [1001], обнаружив сходство дифференциальных спектров Хл Ъ в щелочном пиридине, хлореллы и хлоропластов шпината in vivo, предположили, что абсорбционные изменения обусловлены диссоциацией атома водорода Хл Ъ. Аврон и Чане [201,] подчеркивали, что изменения при 515 нм полностью
3 3-930 |
33 |
обратимы в темноте и этим отличаются от изменении, обусловлен ных Цит / или П700. Усиление поглощения в ходе исследова ния методом дифференциальной спектрофотометрии в области 515 нм при действии ДК- и БК-света может быть обнаружено только по характеру временной зависимости изменений поглоще ния световой пробы по отношению к темновой пробе. Авторы
пришли к заключению, что фотосистемы |
в разной степени |
влия |
||||||
ют на сдвиг с центром при 518 нм. |
|
|
|
|
|
|||
В 1968 г. появилось значительное количество работ, посвя |
||||||||
щенных кинетике |
изменений |
поглощения |
с максимумом |
при |
||||
515 нм, а также |
влиянию активации обеих |
фотосистем |
на эти |
|||||
изменения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
В лаборатории |
А. Б. Рубина |
было показано [112] на хлоро |
||||||
пластах гороха,что при действии |
света, |
актиничного |
для |
обеих |
||||
фотосистем, увеличивается |
оптическая |
плотность |
в |
области |
520 нм; это увеличение состоит из двух компонент разной продол жительности. При действии ДК-света наблюдалась только быст рая компонента, тогда как разностный спектр, выявляемый при действии света с длиной волны более 640 нм, обнаруживал как быструю, так и медленную компоненты изменений при 520 нм. Для последней характерно наряду с увеличением оптической плотности при 520 нм уменьшение с центром при 480 нм.
Пратт и Бишоп [806], используя одноклеточную зеленую во доросль Scenedesmus, показали, что быстрая компонента изме нений требует внесения в модельную систему с хлоропластами вещества — донора электронов, а медленная — нет.
Все мутанты с той или иной степенью повреждения ЭТЦ или же с недостаточностью одной из фотосистем обладали только быстрой компонентой изменений. Кинетика изменений погло щения при 515 нм и ее зависимость от двух фотосистем де тально изучались также другими исследователями [485, 824, 1000].
В работах Витта изменения при 515 нм связываются с обра зованием электрического поля, пересекающего тилакоидную мембрану. Сдвиги спектра различных пигментов обусловлены электрическим полем и разделением зарядов на ранней стадии фотосинтеза. В лаборатории Витта развиваются представле ния, согласно которым величина медленно исчезающей компо
ненты |
абсорбционных |
изменений с центром при 515 нм и |
^0,5 ~ |
100 мсек связана |
с фосфорилированием [560]. |
Эти выводы основаны на результатах экспериментов с хло ропластами шпината, в работе с которыми, в частности, испытывался эффект антибиотиков, разобщителей и ингибиторов ЭТЦ
и |
фотофосфорилирования |
на кинетику |
изменений при |
515 нм и одновременно на |
образование АТФ. Было показано, |
||
что |
грамицидин уменьшает |
величину сигнала |
в области 515 нм |
при освещении короткими вспышками света и ингибирует обра зование АТФ во время длительного освещения [560, 831]. Пос-
ле добавления реагентов фосфорилирования наблюдалось дву кратное усиление распада сигнала при 515 нм.
Ныоман с соавт. [759] недавно подтвердили, что хлорис тый магний и фосфат натрия стимулируют уменьшение измене ний поглощения при 515 нм, но последующее внесение АДФ не оказывает эффекта. Более того, низкие концентрации антибиотика, так называемого дио-9, который ингибирует образование АТФ, не оказывают эффекта на изменения при 515 нм. Однако при концентрации дио-9 больше 10 мкг/мл и отсутствии реаген тов фосфорилирования скорость изменений усиливалась, так что изменения при .515—520 нм, возможно, и не имеют непосредст венного отношения к механизму фосфорилирования.
Кушковский [637] помещает пигмент с изменениями в облас ти 515 нм в ЭТЦ на уровне Q — гипотетического восстановителя ФС-П.
Чаис с соавт. [292] описали изменения оптической плотности в области 515 нм, проводя эксперименты как при комнатной температуре, так и при температуре жидкого азота (77° К).
В лаборатории Чанса, как и в лаборатории Витта, исполь зуются возможности, открываемые последними достижениями спектрофотометрической и лазерной техники, для исследования изменений в области 515 нм при действии света на хлоропласты шпината и даже на целые листья. Использование высокочувстви тельных и быстродействующих спектрофотометров и освещение объектов единичными мощными лазерными импульсами позво лили Витту проводить измерения за время » 2 - 1 0 - 8 сек с разни цей в поглощении между образцами в кюветах до 0,1 % [1005, 292].
Применение лазерных |
импульсов позволило улучшить |
на |
||
2—3 |
порядка |
разрешение |
спектров во времени и расширить |
по |
лосы |
частот |
регистрации |
по сравнению с приборами, в кото |
рых импульсы создавались газоразрядными трубками. Однако наряду с улучшением разрешения во времени и расширением по лосы частот регистрации чувствительность дифференциальных спектрофотометров снизилась на порядок.
Вообще говоря, связь между реакционными центрами фото систем и превращениями пигментов, ответственных за измене ния при 515 нм, должна иметь фотохимический характер. Оказа лось, что при комнатной температуре изменения спектра в области 515 нм обнаруживают не две, а три компоненты. Компо ненты R, I и S отражают изменения спектра соответственно за 2, 100 мксек и 10 мсек. Максимумы изменений поглощения для
компонент не совпадают и |
находятся для ^-компоненты при |
518 нм, /-компоненты при 513 |
нм, а 5-компоненты между ними. |
Такой сложный, составной характер изменений в этой об ласти проявляется по отношению к другим участникам ЭТЦ. В частности, ^-компонента не выявляет изменений, характерных для Цит f. Однако изменения окислительно-восстановительного
з* |
35 |
состояния этого цитохрома (который, как будет показано, свя зан с ФС-1 весьма тесно), совпадают во времени с /-фазой. Из менений, относящихся к 5-фазе, при низких температурах обна ружено не было. Не рассматривая более подробно эти работы Чанса с соавт. [292], отметим только, что абсорбционные изме
нения, |
следующие |
в течение |
коротких |
промежутков |
времени |
( 2 - Ю - 8 |
сек) после |
лазерного |
импульса, |
возможно, |
отражают |
быстрый перенос электрона от цитохрома на хлорофилл, причем этому переносу предшествует разделение заряда. Отношение
Рис. 10. Дифференциальный спектр (свет — темнота), приписываемый реакционному центру ФС-П (по Витту с соавт. [343]).
отдельных фаз изменений при 518 нм к конкретным фотохимиче ским реакциям еще мало понятно, однако /?-фаза, согласно ги потезе Витта, связана с феноменом изменения проницаемости мембран.
Изменения поглощения при 518 нм не обязательно следует приписывать изменениям Хл Ь, так как, с одной стороны, на му? тантах хламидомонады или ячменя [486], лишенных Хл Ь, по казаны изменения при 518 нм. С другой стороны, эти изменения при 518 нм удалось наблюдать и при отсутствии каротиноидов, но нормальном отношении Хл a : Хл b [292].
Абсорбционные изменения, приписываемые реакционному центру ФС-П, обнаружены в лаборатории Витта при исследова нии целых клеток хлореллы [343, 345] и частиц хлоропластов шпината. Максимум изменений приходился на 690 нм, в обога щенных ФС-П частицах — на 682 нм, а в области полосы Соре — на 435 нм.
В частицах, относящихся к ФС-1, этот пик изменений отсут ствовал. Кинетики изменений реакционных центров для ФС-1 и ФС-П также были различными. При повторении частых вспы шек света продолжительностью по 10~6 сек Витт с сотр. обнаг ружили, что период полураспада изменений поглощения в ча-
стидах хлоропластов шпината и хлореллы, относящихся к ФС-П, составляет Ю - 4 сек, тогда как для ФС-І — Ю - 2 сек [343, 345]. На рис. 10 показан дифференциальный спектр, приписываемый реакционному центру ФС-П.
6. ФОТОСИНТЕТИЧЕСКОЕ ФОСФОРИЛИРОВАНИЕ
Фотосинтетическим фосфорилированием (ФФ) называют об разование АТФ изолированными хлоропластами на свету в со ответствии с уравнением
АДФ |
-f- Ф„ Хлоропласта"* |
^ 2 ^ . |
Этот процесс |
описан Арноном, |
Аллен и Уотлей [177] в |
1954 г. (спустя полтора десятилетия после открытия реакции Хилла). Был сделан новый, чрезвычайно важный шаг в выяс нении энергетики фотосинтеза.
На первых этапах изучения ФФ в хлоропластах требовалось выяснить, является ли этот процесс специфичным для растений, или образование АТФ в хлоропластах протекает по тому же механизму, что и в митохондриях. В период с 1954 по 1958 гг. в лабораториях Арнона, Ягендорфа, Весселса и других исследо
вателей |
были |
изучены |
некоторые основные черты ФФ [178, 6, |
||
158, |
187, |
188, |
206, |
542, |
974]. |
Арнон отмечал |
[6], что механизм ФФ отличается от механиз |
ма окислительного фосфорилирования в митохондриям прежде всего тем, что не зависит от экзогенного молекулярного кислоро да. При ФФ хлоропласты синтезируют АТФ самостоятельно, без участия митохондрий. Фосфорилирующие ферменты в хлоро пластах оказались тесно связанными с хлорофиллсодержащими структурами хлоропластов, обладающими специфическими свой ствами. Эти структуры могут осуществлять синтез АТФ даже при утрате способности к восстановлению С 0 2 . Стало ясно, что о полной независимости от кислорода можно говорить только условно. Результаты указанных работ привели к обоснованию трех типов ФФ—циклического (ЦФФ), нециклического (НФФ) и псевдоциклического (ПФФ).
Оказалось, что тип ФФ зависит от условий работы и типа транспорта электрона. Поэтому исследования в области ФФ и изучение транспорта электронов проводят параллельно. Выяс нилось также, что >в некоторых случаях при фотосинтезе кисло род выступает в роли кофактора ФФ [6, 158].
Типы фотофосфорилирования. Основными типами транспорта электронов являются ЦФФ и НФФ. ЦФФ определяется как син тез АТФ из АДФ и Ф н в хлоропластах на свету в результате пе реноса электронов по замкнутому циклу с участием одной ФС-І. Процесс ЦФФ в итоге не связан с поглощением или образованием
каких-либо окислителей или восстановителей. В опытах на моделях с хлоропластами ЦФФ проводят, как правило, в при сутствии каталитических количеств определенных красителей — феиазинметасульфата (ФМС) или продукта его восстановления, пиоцианина, редокс-потенциалы которых лежат в области ФС-І.
Часто исследуют ФФ, добавляя в систему физиологические катализаторы, т. е. вещества, содержащиеся в хлоропластах in vivo в количествах, необходимых для осуществления процесса переноса электрона и ФФ; удаление этих веществ инактивирует процесс. Для ЦФФ таким физиологическим катализатором яв ляется ферредоксин (Фд). ФМС, как и пиоцианин,— искусствен ный катализатор, поэтому реконструированные системы оказы ваются нефизиологическими. В реакционную смесь вносят, кро ме того, субстраты — АДФ, Ф н и катализатор — соль магния. Было показано, что в отсутствие катализаторов типа ФМС ско
рость |
ФФ очень низкая и зависит от кислорода. Вообще говоря, |
||||
ЦФФ |
протекает |
в |
присутствии ингибиторов |
кислородного зве |
|
на ЭТЦ, таких |
как |
диурон [174, 191, 545] |
или о-фенантролин |
||
[35, |
390]. |
|
|
|
По предположению Арнона [176], зависимость от ФМС или менадиона ЦФФ в хлоропластах (в отличие от ЦФФ, протекаю щего в хроматофорах фотосинтезирующих бактерий) может быть объяснена вымыванием растворимых ингредиентов, и прежде всего Фд, при выделении хлоропластов. Тагава с соавт. [895] обнаружили тип ЦФФ, катализируемый одним только Фд, в дан ном случае выступающим в роли эндогенного фактора. Тран спорт электронов по НФФ устраняли, проводя опыты в атмо сфере аргона или внося в систему с хлоропластами диурон. До бавление значительных количеств Фд делает ЦФФ еще более устойчивым к действию таких ядов, что отчасти доказывает за висимость ЦФФ только от ФС-І [895].
В 1963 г. Форти и Парией, измеряя уровень изменения АТФ
в листьях после освещения, впервые наблюдали ЦФФ in vivo |
||
[391]. АТФ при ЦФФ синтезируется из АДФ |
и Ф н |
без потреб |
ления и образования каких-либо окислителей |
или |
восстанови |
телей. |
Это создает |
известные |
трудности при |
изучении ЦФФ |
in vivo, |
особенно в |
условиях, |
когда применение |
искусственных |
кофакторов типа ФМС должно быть исключено. Фактический путь электронов при ЦФФ остается не вполне ясным. То, что Фд и флавопротеин усиливают ФФ, указывает на возможное их участие в ФФ [393, 394].
Транспорт электронов при ЦФФ, конкретно определяемый катализаторами процесса, неоднократно обсуждался в литера туре [394, 448, 392, 393]. По представлениям Форти [392], по следовательность переноса электрона при ЦФФ в хлоропластах in vivo может быть следующей:
ФС-І -V Фд -І- Фп -ч- Цит/ -> ФС-І,
где Фп — флавопротеии, выполняющий функцию Фд-цитохром-/"- редуктазы. Недавно было показано [394], что Фп является необхо димым фактором для ЦФФ, а также играет важную роль в регу ляции скорости всего процесса, определяя скорость восстановле ния Цит f.
Термином «нециклическое фотофосфорилирование» обозна чают тип ФФ, сопровождающего реакцию Хилла с примене нием таких окислителей, как феррицианид, л-бензохинон, НАДФ+. Образованию АТФ по этому пути препятствуют инги биторы выделения кислорода из воды, например диурон. Путь транспорта электронов при НФФ изображается Арноном [6] «в виде общего уравнения
АДФ + Фн + Н 2 0 + 2Fe3+ -> АТФ + 2Н+ + 2Fe2+ + -§- °« •
Внесение такого искусственного по отношению к хлороплас там вещества, как феррицианид, направляет по новому пути ес тественно протекающий транспорт электронов. Таким образом, мы р е к о н с т р у и р у е м ЭТЦ. В благоприятных для ФФ усло виях при добавлении АДФ и Ф н с активными «неразобщенны ми» хлоропластами исследователь имеет дело с нефизиологиче ским вариантом НФФ. Одновременно можно наблюдать выделе ние кислорода из воды. В неблагоприятных для ФФ условиях реакция Хилла протекает, но ФФ не происходит. Иначе говоря, реакция Хилла «разобщена» с реакцией НФФ.
При НФФ, в отличие от ЦФФ, световая реакция может рас ходоваться не только на. образование АТФ, но и на восстанов ление НАДФ+. В НФФ принимают участие две фотореакции, а в ЦФФ — одна. Одним из вариантов НФФ является обнаружен ное в модельной системе с изолированными хлоропластами ПФФ. В этом случае транспорт электронов от воды катализи руется самоокисляемым кофактором — ФМН, менадионом, ви тамином К и зависит от концентрации Ог в среде. Дело в том, что после восстановления окислителя следует его окисление мо лекулярным кислородом с образованием перекиси. Эндогенная каталаза разрушает перекись^ поэтому в целом выделение Ог равно его поглощению. Такая реакция ПФФ зависит от двух фотосистем' и связана с механизмом разложения воды, откуда можно заключить, что ПФФ — один из типов НФФ. Кроме того, описана последовательность реакций, включающих одну длин новолновую фотореакцию, которая относится к реакция-м ЦФФ, но зависит от кислорода. Эту последовательность реакций Сан-
Пьетро [839] называет |
п с е в д о ци к л и ч е с к и м |
ц и к л и ч е |
|
с к и м ф о т о ф о с ф о р и л и р о в а н и е м . |
Указанием на воз |
||
можность протекания |
обмена кислорода |
в данном |
случае яв |
ляются опыты по измерению изотопного обмена 0 2 при ЦФФ. Ре акцию можно выразить в виде следующих уравнений: