• Vett-lõhustava kompleksi Mn2+ ioon loovutab elektroni ning oksüdeerub Mn3+ iooniks • Mn3+ ioonid omakorda osalevad väävli oksüdeerimisel. • Vee oksüdeerimiseks peab eelpool kirjeldatud oksüdeerimiste ahel toimuma neli korda 4Mn3+ + S → S4+ + 4Mn2+ • S4+ reageerib kahe veemolekuliga: S 4+ + 2H2O → S + 4H+ + O2 • Fotosüsteem I ergastub samuti valguse mõjul, selle tulemusena toimub ferredoksiini redutseerimine • Redutseeritud ferredoksiin on vajalik näiteks NADP+ taandamiseks NADP+ + H+ + 2 ferredoksiin- →NADPH + ferredoksiin • NADPH osaleb hiljem fotosünteesi Calvini tsüklis ATP süntees • ATP võimaldab nii energiat üle kanda kui ka fosforüleerimisprotsesse läbi viia • Taimedes saadakse ATP sünteesiks vajalik energia kaudselt fotosünteesi valgusstaadiumist • Vee lõhustamisel vabanenud H+ ioonid tekitavad prootongradiendi, mille tulemusel liiguvad
Mn3+ ioonid omakorda osalevad väävli oksüdeerimisel. S toimib laengut akumuleeriva kompleksina - vee oksüdeerimiseks peab eelpool kirjeldatud oksüdeerimiste ahel toimuma neli korda, kuni produtseeritakse S 4+. S4+ reageerib kahe veemolekuliga: S4+ + 2H2O → S + 4H+ + O2 Vabanenud 4H+ kasutatakse edaspidi ATP sünteesis. Fotosüsteem I (PSI) ergastub samuti valgusenergia mõjul, seal vabaneb elektron ning selle tulemusena toimub PSI-ga seotud ferredoksiini redutseerimine. Redutseeritud ferredoksiin võtab elektrondoonorina osa mitmetest bioloogilistest protsessidest, näiteks NADP+ taandamine ferredoksiin NADP+ oksüdoreduktaasi mõjul edasise fotosünteesi käigus: NADP+ + H+ + 2 ferredoksiin- → NADPH + ferredoksiin NADPH-d kasutatakse fotosünteesi pimedusstaadiumi reaktsioonides. P680-lt vabanenud elektron liigub edasi läbi keerukate reaktsioonide ning komplekside fotosüsteem I (PSI), taastades seal klorofülli neutraalse seisundi. 2. ATP SÜNTEES
seejärel fotosüsteem I tsentri klorofüllist elektrontranspordi ahel - koosneb elektrone liitvatest (aktseptor) ja loovutavatest (doonor) molekulidest e. kandjavalkudest(plastokinoon, plastotsüaniin, ferredoksiin). Tsütokroom b6f kompleks plastokinoon annab plastotsüaniinile elektroni, prootonid pumbatakse läbi selle kompleksi elektroni ülekandel vabanenud energia arvel luumenisse Ensüümkompleks NADPH2 sünteesiks ferredoksiin NADP + reduktaas ATP süntaas - ensüümkompleks ATP sünteesiks 8. Peaksite membraani valgusreaktsiooni osasid kujutaval joonisel ära tundma FS I ja FS II, vett lagundava kompleksi, elektrontranspordiahelaga seotud kandja valgud, ATPaasi, NADPH reduktaasi PS = FS Oxygen-evolving complex = vett lagundav kompleks Elektrontranspordiahelaga seotud kandja valgud on plastokinoon(plastoquinone), plastotsüaniin(plastocyanin) ja ferredoksiin(ferredoxin) ATPaas = ATP synthase
Pimedas on Calvini tsüklis osalevad ensüümid inaktiivsed (Rubisco) Pimedas õhulõhed kinni ja st ei toimu CO2 neeldumist. Kuidas valgus põhjustab Rubisco aktiveerumist Rubisco on aktiveeritav ensüüm, mida aktiveerib valgus. Kõigepealt aktiivsaidi lüsiin deprotoneerub ja siis seostub CO2-ga. Karbamüülitud Rubisco seob magneesiumiooni ja muutub aktiivseks. Kuidas valgus põhjustab GAP dehüdrogenaasi aktiveerumist Calvini tsüklis PSI aktseptorpoolel ferredoksiin taandub, see taandab tioredoksiini ja viimane ensüümide tioolrühmad (S-S), muutes need sulfhüdrüül(SH) rühmadeks. S-S sidemete katkemine avab reaktsioonisaidi. Toimub siis eelnev valguse toimel ning nii atkiveruvad lisaks GAP DH-le ka ATP süntaas, Rubisco aktivaas,Fruktoosbisfosfataas,Ru5P ja Seduheptuloosbisfosfataas. Kuidas on defineeritud CO2 kompensatsioonipunkt CO2 kompensatsioonipunkt : selline CO2 konsentratsioon, mille juures CO2
rada selles. Mis on elektronide doonoriks, millised on vaheülekandjad ja milline ühend on elektronide aktseptoriks. Nitrogenaasne kompleks koosneb kahest erinevast valgust 1. nn. Fe – valk Kahest identsest subühikust koosnev 30 kD Fe- valk sisaldab ühe raud-väävel (4Fe - 4S) tsentri mis osaleb e- ülekandes. Fe-valgu katalüütiline aktiivsus pärssub hapnikku sisaldavas keskkonnas. Elektronide doonoriks Fe-valgule on NAD(P)H ja ferredoksiin (Fd). Et ensüüm oleks võimeline oksüdeerima Fd, peab ta olema seotud ATP-ga. 7 2. MoFe-valk. Koosneb kahest a ja kahest b subühikust. MoFe valk sisaldab 2 Mo aatomit (Mo-Fe-S tsentris) ja 30 Fe-S tsentrit. Ka see valk inaktiveerub hapnikku sisaldavas keskkonnas. e- liiguvad kõigepealt Fe-valgule ja siis MoFe valgu vahendusel õhulämmastikule ammoniaagi tekkega
I. Kompleksi I redokstsentrite hulka kuuluvad 1.FMN 2.Fe-S tsentrid FMN struktuur redoksreaktsentri osas on identne FADga (vt. Püruvaadi dehüdrogenaasi kompleks) FeS klastreid on mitu tüüpi. Nii kompleks I kui ka allpool vaadeldav kompleks II ja teised ubikinooni redutseerivad kompleksid sisaldavad FeS klastreid, samuti sisaldab FeS klastrit TCA tsükli ensüüm akonitaas. FeS klastrite assambleerimine on aktiivselt uuritav valdkond. Mitokondrites on valk ferredoksiin, mille üks funktsioon imetaja rakkudes on olla elektronide doonoriks tsütokroom P450 sisaldavatele ensüümidele. Analoogiline valk on ka pärmi mitokondrites, kus P450 puudub. Ferredoksiini homoloogi deletsioon pärmis on letaalne ning praeguseks on selge, et ta osaleb FeS klastrite assambleerimisel. FMN ehk flaviinmononukleotiid on kompleks I perifeerse osaga tugevalt seotud kofaktor. Seega on kompleks I flavoproetiin. Elektronide allikana ubikinooni
võimalik saada 3 ATPd 50. Nimetage fotosüsteem II aktseptorpoolel paiknevad elektronide aktseptorid redokspotentsiaali suurenemise (positiivsemaks muutumise) järjekorras Kinoon QA, QB. Viimase redutseerunud vorm QBH2 vabaneb ja vahetub oksüdeerunud kinooni vastu 51. Nimetage fotosüsteem I aktseptorpoolel paiknevad elektronide aktseptorid redokspotentsiaali suurenemise (positiivsemaks muutumise) järjekorras Chl, kinoon üldtähisega A, FeSx FeSA FeSB ferredoksiin. 52. Miks vee fotooksüdeerumisel vabaneb hapnik ainult iga neljanda valgusimpulsi järel? Sest O2 eraldumiseks lagundatakse kaks vett, millest kummastki peab eralduma 2 H+ ja kaks elektroni. 53. Millise redokspotentsiaaliga ühend peab moodustuma, et toimuks elektronide liikumine vee molekulilt fotosüsteem II reaktsioonitsentrisse? Igal juhul kõrgem kui 0.8V. Täpne väärtus polegi selge, kuid arvatakse, et umbes 0.2 - 0.3V positiivsem kui veel. 54
rada selles. Milline ühend on elektronide doonoriks, millised on elektronide vaheülekandjad ja milline ühend on elektronide aktseptoriks. Nitrogenaasne kompleks koosneb 2 erinevast valgust: 1. Fe valk, koosneb kahest identsest subühikust, sisaldab ühte raud-väävel tsentrit (4Fe-4S), mis osaleb elektronülekandes. Fe valgu katalüütilist aktiivsust pärsitakse siis, kui keskkonnas on hapnikku. Elektronide doonorid NAD(P)H ja ferredoksiin (Fd) Fe valgule. 2. Mo Fe-valk, mis koosneb 2 alfa ja 2 beeta subühikust. Sisaldab 2 Mo aatomit (Mo-Fe-S tsentris) ja 30 Fe-S tsentrit. Elektronid liiguvad esmalt Fe valgule, siis õhulämmastikule (Mo Fe-valgu vahendusel) ja tekib ammoniaak. Ühe N molekuli redutseerimiseks kulub 16 ATP-d. Lämmastiku valents muutub +3 (molekulaarsest lämmastikust) -3 (ammoniaagi teke) ja selleks kulub redutseerumisel 6 elektroni. Redutseerumine toimub astmeliselt, igal astmel seotakse 2 elektroni.
MIKROELEMENDID: K K+ Kofaktor (valgusüntees), osmoprotektor arhedel Mg Mg2+ Kinaaside kofaktor, stabiliseerib ribosoome, kuulub klorofülli Ca Ca2+ Proteaaside kofaktor, Ca-dipikolinaat Fe Fe2+,Fe3+ Tsütokroomid, katalaas, ferredoksiin Zn Zn2+ Alkoholi dehüdrogenaas, proteaasid, aldolaas, RNA ja DNA polümeraas Mn Mn2+ Superoksiiddismutaas, peroksidaas Na Na+ Vajalik halofiilidele, ainete transpordiks, viburi töölepanekuks ja rakukesta stabiliseerimiseks
1 Sissejuhatus 1.)Gram+ ja Gram- bakterite rakuseina ehitus ja esindajad: Gram pos rakusein koosneb peptidoglükaanide kihist. Omane on teihoiinhape, ioonide liikumine ning kaitse, antigeenne spetsiifilisus. Gram pos rakuseinaga on nt Bacillus anthracis, Lactobacillus sp. jne. Gram neg bakterite rakusein koosneb peptidoglükaanist. Olemas on välismembraan. LPS= endotoksiin. Kaitse. Poriinid. 2.)Prokarüoodi raku ja genoomi suurus: Rakk on 1-10 mikromeetrit. Genoomi suurus (bp) mükoplasma 3×105 batsill 3×106 E.col 4×106 i 3.)Eukarüoodi raku ja genoomi suurus: Rakk on 5-100 mikromeetrit. Genoomi suurus (bp) Seened: pärm 2×107 Drosophil Loomad: 2×108 a kana 2×109 inimene 3×109 Taimed: uba ...
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
