Пластохинон в каких растениях содержится

    Синтез убихинонов, пластохинонов, токоферолов [c.142]

    Вещество Q является акцептором электрона в окисленной форме вещество Q тушит флуоресценцию, а в восстановленной форме не тушит ее. Химический состав вещества Q до сих пор не установлен, хотя имеются указания на то, что оно является особым хиноном, а именрю пластохиноном. [c.346]

    Убихиноны и пластохиноны. Коферменты О. Это группа липофильных бензохинонов, уже упомянутых [c.285]

    Исходя из известных окислительно-восстановительных потенциалов можно идентифицировать ряд окислителей и восстановителей. Часть подходящих соединений указана на рис. 8.10. Точная природа соединений X, р и 2 не известна, хотя имеются весомые доказательства того, что 2 должен содержать ион магния в некоторой форме. В ходе первичного процесса осуществляется образование Ог из воды путем окисления гидроксильных ионов. Первичным акцептором электронов служит пластохинон, который действует через мостик как донор восстановительной системы ФС И. Стартовым соединением другой [c.235]

    РИС. 14-19. Пути биосинтеза убихинонов, пластохинонов, токоферолов н витамина К- [c.143]

    I 1 п=3,4,9,10 1 1 п=1-15, в основном 6-10 пластохиноны убихиноны  [c.209]

    Функциональными аналогами уби-хинонов являются пластохиноны, [c.285]

    Пластохиноны — производные 2,3-диметил-1,4-бензохинона — имеют в положении 6 боковую цепь из 4—10 частично насыщенных изопреноидных звеньев с таким же количеством двойных связей [c.233]

    К числу важнейших тетратерпенов (С40) относятся алифатический ликопин, а также моно- и бициклические каротиноиды (а- и -каро-типы). Определяющую роль в образовании нефтей играют и высшил изопреноиды — полипренолы, например алифатический полпизопре-ноид соланосол (С45), а также соединения с длинными алифатически-ми цепями уби- и пластохиноны. [c.181]

    Природа соединения Q точно неизвестна, но большинство исследователей считают, что это один из пластохинонов (PQ). Пластохинон А, преобладающий в хлоропластах шпината, имеет структуру, изображенную на рис. 10-8, с девятью изопреноидными звеньями в боковой цепи. В хлоропластах шпината присутствует по меньшей мере шесть других пластохинонов. Особенно широко распространены пластохиноны С, гид-роксилированные в различных положениях боковой цепи. В пластохи-ноне В эти гидроксильные группы ацилированы. Имеется целый ряд других модификаций, включая и различия в числе изопреноидных звеньев в боковых цепях [103, 104]. Таким образом, в цепи переноса электронов может функционировать одновременно несколько разных пластохинонов. По имеющимся оценкам, на каждый реакционный центр приходится около пяти молекул пластохинонов, так что пластохиноны могут служить своего рода электронным буфером между двумя фотосинтезирующими системами. В соответствии с этим считается, что Q представляет собой малый пул пластохинонов, связанный с реакционным центром и отделенный от большего пула реакцией, ингибируемой D MU. [c.49]

    Существует мнение, что перенос протонов через мембраны тилакоидов сопряжен с циклическим окислением и восстановлением пластохинонов (аналогично тому, как это происходит с убихиноном в митохондриях) и что фотосистема II локализована внутри тилакоидов. В таком случае после расщепления молекулы воды два протона (по одному на электрон) останутся внутри тилакоида, а электроны будут выведены под действием света через двойной липндный слой к акцептору Q, расположенному снаружи. Аналогичным образом можно предположить,, что хлорофилл в фотосистеме II локализован с внутренней стороны двойного слоя, а акцептор Z — снаружи (рис. 13-18). Поскольку в ходе происходящего с наружной стороны восстановления NAD+ в NADH высвобождается протон, в сумме происходит перекачивание полутора про гонов на каждый электрон, проходящий через 2-систему [107, 109]. Согласно химио-оомотической гипотезе (гл. 10, разд. Д,9, в), источником свободной энергии, необходимой для синтеза АТР, является именно Перенос протонов, приводящий к появлению градиента pH и мембранного потенциала. [c.50]

    Пути, в ходе которых осуществляется циклическое фотофосфорилирование в хлоропластах, пока не установлены. Полагают, что в этом процессе участвует цитохром bsea (цитохром Ьв), но неясно, направляются ли электроны далее к пластохинонам или поступают прямо на цитохром f. [c.50]

    Как показали эксперименты с введением метки, в пластохинонах. хлоропластов, равно как и в токоферолах, одна метильная группа (отмеченная звездочкой на рис. 14-19) происходит от хоризмата. Полагают, что в качестве промежуточного продукта при этом образуется ди оксисоединение гомогентизат [116]. В организме животных он является обычным катаболитом тирозина (рис. 14-20). В синтезе и пластохино- [c.143]

    Убихиноны и пластохиноны точнее следует классифицировать как изопре-нилированные (или терпеноидные) бензохиноны, причем они являются не исключениями, а скорее типичными [c.210]

    Близкородственная грулпа пластохннонов имеется в хлоропластах этих соединениях две метоксильные группы убихинона замещены на метильные группы. Наиболее широко представлен пластохинон А, насчитывающий девять изопреноидных звеньев [56], [c.385]

    Каковы же функции этих интересных хинонов и хромаяолов По имеющимся на сегодня представлениям, убихиноны являются компонентами цепи переноса электронов, растворимыми в липидах митохондриальных мембран. Подразумевается, что пластохиноны выполняют аналогичную функцию в системах переноса электронов, находящихся в мембранах хлоропластов. С другой стороны, функции витаминов Е и К пока определенно не известны. Имеются данные, что в некоторых микобактериях витамин К входит в цепь переноса электронов и функционирует точно так же, как убихиноны у млекопитающих. Некоторые бактерии содержат как менахиноны, так и убихиноны. Однако у высших организмов единственная известная в настоящее время функции витамина К связана с синтезом белков, необходимых для свертывания крови (дополнение 10-Г). [c.385]

    Растения способны синтезировать очень широкую гамму фенольных соединений. С участием промежуточных продуктов шикиматного пути биосинтеза лигнина (см. 12.5.1) происходит образование фенолкарбоновых кислот, простых фенолов, фенольных альдегидов и спиртов, хинонов, нафтохинонов, антрахинонов, лигнанов, ку-маринов, ароматических аминокислот (рис. 14.5). Образуются также бензольные кольца терпеновых хинонов (убихинонов, пластохинонов, филлохинона) и хроманолов (токоферолов), участвующих в процессах фотосинтеза и дыхания. [c.520]

    При этом не следует думать, >1то первичный электрон движется свободно, как по проводнику. Он химически связан и движется от соединения к соединению по очень сложной электронно-транспортной цепи . Очень существенным фактом является то, что молекулы хлорофилла, начиная пусковую (первую) стадию фотосинтеза, взаимодействуют с окружающей средой (электромагнитное поле и скопление различных активаторов и реагентов) не в одиночку, а сгруппировавшись в фотосистемы I и II. Ориентировочно установлено, что фотосистема I, состоящая из 60—80 молекул хлорофилла (а), 15 молекул Р-каротина, одной молекулы цитохрома / и двух молекул цитохрома 6) 15 молекул пластохинона и ферментно-белкового окружения, является только фотосборщгасом, т. е. она поглощает кванты света, запасает энергию солнца и передает ее затем в реакционный центр (РЦ1) первой фотосистемы. В этом РЦ1 находятся 2—3 десятка молекул М Хл (а) в форме Р700 (700 нм — положение первой полосы поглощения А,, этого типа ассоциатов хлорофилла) в белково-липидном окружении. Принято считать, что фотосистема I собирает кванты света в более длинноволновой части спектра (до 700 нм), а РЦ) получает энергию фотосистемы I и осуществляет темновую стадию фотосинтеза  [c.737]

    Число остатков изопрена в боковой цепи убихинона из разных источников варьирует от 6 до 10, что обозначают как KoQ , KoQ, и т.д. В митохондриях клеток человека и животных встречается убихинон только с 10 изопреновыми звеньями. Как и близкие к нему по структуре витамины К и Е, убихинон нерастворим в воде. В хлоропластах растений открыто близкое к убихинону соединение пластохинон, который отличается строением бензольного кольца вместо двух метоксильных остатков содержатся две метальные группы и отсутствует Hj-rpynna у 5-го углеродного атома. [c.243]

    К настоящему времени выяснена основная коферментная роль KoQj . Он оказался обязательным компонентом дыхательной цепи (см. главу 9) осуществляет в митохондриях перенос электронов от мембранных дегидрогеназ (в частности, НАДН-дегидрогеназы дыхательной цепи, СДГ и т.д.) на цитохромы. Таким образом, если никотинамидные коферменты участвуют в транспорте электронов и водорода между водорастворимыми ферментами, то KoQj благодаря своей растворимости в жирах осуществляет такой перенос в гидрофобной митохондриальной мембране. Пластохиноны выполняют аналогичную функцию переносчиков при транспорте электронов в процессе фотосинтеза. [c.243]

    Пластохиноны содержатся в хлоропластах листа и связаны с процессами фотосинтеза. 2,3-Диметил-б-тетрапренил-1,4-бензохинон, пластохинон-4 (л =4), имеет такую же боковую цепь, что и менахинон-4 (витамин К2(20))- Доказано строение и осуществлен синтез натурального 2,3-диметил-6-нонапренил-1,4-бензохинона, пластохинона-9 п = 9) (571, имеющего ту же соланезиль-ную боковую цепь, что и менахинон-9 (витамин К2(45>) выделен и идентифицирован пластохинон-10 [58—60 ] с частично насыщенной изопреноидной боковой цепью, аналогичной убихинону-10. [c.233]

Биохимия Том 3 (1980) — [

c.49

,

c.384

,

c.385

]

Введение в химию природных соединений (2001) — [

c.209

,

c.285

]

Общая органическая химия Т.11 (1986) — [

c.717

]

Биохимия природных пигментов (1986) — [

c.92

,

c.99

,

c.105

,

c.110

,

c.119

,

c.335

,

c.343

,

c.346

]

Справочник биохимии (1991) — [

c.0

]

Общая органическая химия Том 2 (1982) — [

c.831

]

Основы биологической химии (1970) — [

c.323

,

c.324

,

c.380

]

общая органическая химия Том 2 (1982) — [

c.831

]

Биохимия растений (1968) — [

c.569

]

Физиология растений (1980) — [

c.130

,

c.131

]

пластохинон (PQ) представляет собой липидную органическую молекулу, в частности изопреноид семейства хинонов. Фактически, это полиненасыщенное производное боковой цепи хинона, которое участвует в фотосистеме II..

Расположенный в тилакоидной мембране хлоропластов, он имеет очень активный аполярный характер на молекулярном уровне. Действительно, название пластохинона происходит от его расположения в хлоропластах высших растений..

Во время фотосинтеза солнечная радиация улавливается в системе FS-II хлорофиллом P-680, а затем окисляется с выделением электрона. Этот электрон поднимается до более высокого уровня энергии, которая улавливается молекулой акцептора избирателя: пластохиноном (PQ).

Пластохиноны являются частью электронной транспортной цепочки фотосинтеза. Они являются местом интеграции различных сигналов и ключевым элементом реакции RSp31 на свет. Существует около 10 PQ на FS-II, которые восстанавливаются и окисляются в зависимости от функционального состояния фотосинтетического устройства..

Следовательно, электроны переносятся через транспортную цепь, в которую вмешиваются несколько цитохромов, чтобы затем достичь пластоцианина (ПК), который перенесет электроны в молекулы хлорофилла FS-I..

индекс

• 1 Классификация
• 2 Химическая структура
  • 2.1 -Биосинтез
• 3 функции
  • 3.1 Легкая фаза (PS-II)
• 4 Ссылки

классификация

Пластохинон (С55H80О2) представляет собой молекулу, связанную с бензольным кольцом (хиноном). В частности, это изомер циклогексадиона, отличающийся тем, что он является ароматическим соединением, дифференцированным по его окислительно-восстановительному потенциалу..

Хиноны группируются по их структуре и свойствам. Внутри этой группы дифференцируются бензохиноны, которые образуются в результате оксигенации гидрохинонов. Изомеры этой молекулы являются орто-бензохинон и тому для-бензохинон.

С другой стороны, пластохинон похож на убихинон, потому что они принадлежат к семейству бензохинонов. В этом случае оба служат акцептором электронов в транспортных цепях во время фотосинтеза и анаэробного дыхания..

Связанный с его состоянием липидов, это категоризировано в семействе терпенов. То есть те липиды, которые составляют растительные и животные пигменты, обеспечивая цвет клеткам.

Химическая структура

Пластохинон образован активным кольцом бензолхинона, связанным с боковой цепью полиизопреноида. Фактически, гексагональное ароматическое кольцо связано с двумя молекулами кислорода посредством двойных связей у атомов углерода C-1 и C-4..

Этот элемент представляет боковую цепь и состоит из девяти изопренов, связанных вместе. Соответственно, это политерпен или изопреноид, то есть углеводородные полимеры с пятью атомами углерода изопрена (2-метил-1,3-бутадиен).

Аналогично, это пренилированная молекула, которая облегчает связывание с клеточными мембранами, подобно липидным якорям. В связи с этим к его алкильной цепи была добавлена ​​гидрофобная группа (метильная группа СН3 разветвлена ​​в положениях R3 и R4).

-биосинтез

Во время процесса фотосинтеза пластохинон синтезируется непрерывно из-за его короткого жизненного цикла. Исследования на растительных клетках показали, что эта молекула остается активной в течение 15-30 часов..

Действительно, биосинтез пластохинона является очень сложным процессом, в котором участвуют до 35 ферментов. Биосинтез имеет две фазы: первая происходит в бензольном кольце, а вторая в боковых цепях.

Начальная фаза

На начальном этапе проводится синтез хинон-бензольного кольца и пренильной цепи. Кольцо, полученное из боковых цепей тирозина и пренила, является результатом глицеральдегид-3-фосфата и пирувата.

На основании размера полиизопреноидной цепи устанавливается тип пластохинона..

Реакция конденсации кольца с боковыми цепями

Следующая фаза включает реакцию конденсации кольца с боковыми цепями.

Гомогентистическая кислота (HGA) является предшественником бензол-хинонового кольца, которое синтезируется из тирозина, процесс, который происходит благодаря катализу фермента тирозина амино-трансферазы.

Со своей стороны, пренильные боковые цепи образуются в пути метил-эритритфосфата (MEP). Эти цепи катализируются энзимом соланезилдифосфат-синтетазой с образованием соланезилдифосфата (SPP).

Метил-эритритфосфат (MEP) представляет собой метаболический путь биосинтеза изопреноидов. После образования обоих соединений происходит конденсация гомогенистовой кислоты с цепью дифосфата solanesil, реакция, катализируемая ферментом homogentistato solanesil-transferasa (HST).

2-диметил-пластохинон

Наконец, получено соединение под названием 2-диметил-пластохинон, которое позднее, с помощью фермента метил-трансферазы, позволяет получить в качестве конечного продукта: пластохинон.

функции

Пластохиноны вмешиваются в фотосинтез, процесс, который происходит при воздействии энергии солнечного света, в результате чего органическое вещество, богатое энергией, превращается в преобразование неорганического субстрата..

Легкая фаза (PS-II)

Функция пластохинона связана с легкой фазой (PS-II) процесса фотосинтеза. Молекулы пластохинона, которые участвуют в переносе электронов, называются Q A и Q B..

В этом отношении фотосистема II (PS-II) представляет собой комплекс под названием вода-пластохинон-оксидоредуктаза, в котором выполняются два фундаментальных процесса. Окисление воды катализируется ферментативно, и происходит восстановление пластохинона. При этой активности фотоны с длиной волны 680 нм поглощаются.

Молекулы Q A и Q B различаются по способу переноса электронов и скорости переноса. Кроме того, для типа связывания (сайт связывания) с фотосистемой II. Говорят, что Q A является фиксированным пластохиноном, а Q B является мобильным пластохиноном..

В конце концов, Q A — это область прикрепления к фотосистеме II, которая принимает два электрона во временном интервале от 200 до 600 мкс. Напротив, Q B обладает способностью присоединяться и разъединяться в фотосистеме II, принимая и переводя электроны в цитохром.

На молекулярном уровне, когда Q B уменьшается, он обменивается на другой набор свободных пластохинонов в тилакоидной мембране. Между Q A и Q B находится неионный атом Fe (Fe)+2) который участвует в электронном транспорте между ними.

Таким образом, Q B взаимодействует с аминокислотными остатками в реакционном центре. Таким образом, Q A и Q B приобретают большой дифференциал в окислительно-восстановительных потенциалах.

Кроме того, поскольку Q B слабо связан с мембраной, его можно легко отделить, уменьшив до QH 2. В этом состоянии он способен переносить электроны высокой энергии, полученные из Q A, в цитохромный bc1-комплекс 8.

ссылки

1. Гонсалес, Карлос (2015) Фотосинтез. Получено от: botanica.cnba.uba.ar
2. Перес-Уррия Карриль, Елена (2009) Фотосинтез: основные аспекты. Редука (Биология). Серия физиологии растений. 2 (3): 1-47. ISSN: 1989-3620
3. Petrillo, Ezequiel (2011) Регуляция альтернативного сплайсинга у растений. Воздействие света ретроградными сигналами и протеин-метилтрансферазой PRMT5.
4. Сотело Айлин (2014) Фотосинтез. Факультет точных, естественных и геодезических наук. Кафедра физиологии растений (учебное пособие).