edasi klorofüllile. Vett lagundav kompleks on fotosüsteemiga ühendatud tülakoidi luumenipoolsel küljel. selle koosseisus on tähtsad neli Mn aatomit. Lõppaktseptoriks on kinoon QA. Trap limited mudel – eksiton liigub pidevalt antenni ja tsentri vahet. Elektron eraldub tsentripigmendis, mis PSIIs on P680 ja PSIs P700 (tähistatud vastavalt lainepikkusele). Tsentripigment on klorofüllide dimeer. Lisaks on läheduses veel PSII feofütiin. Lõpuks elektron stabiliseerub aktseptorpoolel kinooni molekulil. PSIIs redutseerunud plastokinoon Q B eraldub ja difundeerub membraani sees, seda asendab teine, oksüdeerunud kinoon. Redutseerunud kinoon difundeerub Cyt b6f kompleksini kus oksüdeerub andes elektroni edasi Cyt b6f kompleksis olevatele heemidele Cyt f ja Cyt b. PSI liigub elektron edasi seotud FeS kandjatel kuni jõuab ferredoksiinile. See on esimene stroomas lahustuv elektronkandja. Lõplikuks elektroi aktseptoriks on NADP. Fotosüsteemid moodustavad tandemi
subühikut on väikesed ja E. coli puhul on näidatud, et nende kahe vahel paikneb heemi molekul. Heemi ligandideks on 2 His jääki, kumbki eri subühikult. Heem ei ole aga funktsionaalselt ega ka strukturaalselt vajalik, sest mutantsed ensüümid, mis ei ole võimelised heemi siduma, funktsioneerivad sama edukalt kui metsikut tüüpi kompleks. Sarnase funktsiooniga fumaraadi reduktaas bakterites ei sisalda heemi, selle asemel on aga 2 kinooni, mis on tugevalt ensüümiga seotud teine teiselpool membraani. Fumaraadi reduktaasis liiguvad elektronid maatriksipoolselt kinoonilt Fe- S klastritele ja edasi aktiivtsentri FAD-le. Suktsinaadi dehüdrogenaasi korral liiguvad elektronid suktsinaadilt FAD-le ja edasi FeS klastritele ja sealt edasi kinoonile. ETF on membraanivalk, mille koostisesse kuulub üks FAD ja üks 4Fe-4S tsenter. Erinevalt kompleksidest I ja II on selles kompleksis ainult üks 67 kDa subühik, milles
Millised mobiilsed ühendid fotosünteetilises elektronide transpordi ahelas seovad tülakoidide membraanidesse kinnitunud valgulised kompleksid : a) fotosüsteem II-e ja tsütokroom bf kompleksi b) tsütokroom bf kompleksi ja fotosüsteemi I Plastokinoon ja plastotsüaniin Kuidas elektronid liiguvad tsüklilises fotosünteetilises elektronide transpordiahelas Tsüklilise elektrontranspordi käigus elektron PSI aktseptorpoolelt pöördub tagasi, redutseerides veel kord kinooni. Tsüklilise elektrontranspordi mehhanism ei ole selge, selge ei ole isegi mitte see, kui suure kiirusega ta tegelikult toimub. Nimetage võimalusi elektronide liikumiseks fotosünteetilises elektronide transpordiahelas kui NADP on redutseerunud ja ei võta elektrone vastu. Mis võib põhjustada NADP püsimist redutseerunud seisundis Elektronide taaskasutamine Cyt-b6f kompleksis. Lämmastiku taandamine. Elektronide seondumine hapnikuga
liiguksid NADP-le (põhjendage) 8 kvanti. Ühe elektroni eraldamiseks kulub üks kvant. 4 elektroni kantakse korraga akumulaatorist kahele vee molekulile. PS-I liiguvad elektronid ühe kaupa (4) NADP-le. 25. Kuidas elektronid liiguvad tsüklilises fotosünteetilises elektronide transpordiahelas Elektron ei liigu PSI aktseptorpoolelt mitte edasi ferredoksiinile ja NADPH-le, vaid pöördub tagasi, redutseerides veel kord kinooni. 26. Nimetage võimalusi elektronide liikumiseks fotosünteetilises elektronide transpordiahelas kui NADP on redutseerunud ja ei võta elektrone vastu. Mis võib põhjustada NADP püsimist redutseerunud seisundis 1) tsükliline elektrontransportahel 2) elektroni üleminek õhuhapnikule NADP püsib redutseerunud seisundis, kui teda ei kasutata mujal reaktsioonides parasjagu ja CO2 on vähe. Calvini tsükkel ei tööta mingil põhjusel. 27
kk-da ja olla energiaallikaks vesinikubakteritele. Aga enamasti kasutavad selle ennem ära vesinikku oksüdeerivad anaeroobsed bakterid metanogeenid ja sulfaatsed hingajad. See on üks põhjus miks obligaatselt autotroofseid H-baktereid on vähe. H-bakteritel peab olema varuks võimalus ka teiste energiaallikate kasutamiseks. Enamik H-baktereid sisaldab ainult membraanset hüdrogenaasi, mis annab elektronid üle ETAsse üle kinooni Cyt b-le ja NAD vaheülekandjana ei osale. Reduktiivjõudu peavad need bakterid tootma elektronide vastassuunalise transpord arvel. Vingugaasibakterid e karboksidobakterid aeroobsed bakterid, kes saavad kasvada CO kui ainsa C- ja energiaallika arvel. Nad on fakultatiivsed kemolitoautotroofid. Lisaks CO-le oksüdeeivad nad ka org.ühendeid ja H2. Sageli vaadatakse neid kui H-bakterite alarühma. Looduses väga olulised kui kütuse põlemisel moodustuva CO kahjutustajad. 2CO + O2 2CO2
Sigmodine joon ja tõus on n (joonisel on 3,5, eksperimentaalselt mõõdetud suurus). Olukord, kus tõus vastab subühikute arvule, see on kehtiv ainult juhul, kui on absoluutne kooperatiivsus valk seob korraga n-ligandi või ei seo mitte ühtegi (kõik või mitte midagi). Tõusu väärtused eksperimentaalselt ei küündi subühikute arvuni, sest absoluutset kooperatiivsust pm ei esine. Mida rangem on kooperatiivsus, seda suurema tõusu saame ja läheneb subühikute arvule. (Ntx kinooni redutseerimine kinoon võtab kas kaks vesinikku või mitte ühtegi. Jääb üks paardumata elektron, kui ühe H-ga seostumine, see väga ebastabiilne. Seda elektroni saab pm ,,edasi sõidutada" hapniku peale kinooni molekulis. Teatud määral on paardumata elektron delokaliseeritud ja on ebastabiilne, võtab teise vesiniku kohe endale peale. Tulemuseks on täieklikult redutseeritud kinoon. Redutseerimisel liitub kaks vesinikku).
elektronide transpordil On võimalik sünteesida 3 molekuli ATPd. 4H+ arvel on võimalik sünteesida 1 mol ATPd , järelikult , kui 6H2O molekuli toimel on 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
vaheülekandjamolekulide vahendusel nimetatakse fotosünteetiliseks elektronide transpordi ahelaks (fsETA). Kui plastokinoon (QB) võtab 2e- P680 -lt, siis ta vabaneb reaktsioonitsentrumist ja difundeerub tülakoidi membraanis kuni puutub kokku cytb/f kompleksi luumenipoolse küljega ja seotakse (cytb/f kompleks on sarnane mitokondrite CoQ cytc reduktaasiga). Kaks prootonit, mis võeti stroomast plastokinooni redutseerumisel, antakse ära luumenisse. (kaks e- liiguvad kinooni ja tsütokroomide vahel kaks korda ringi - nn Q tsükkel - ja seetõttu transporditakse stroomast luumenisse kokku 8 prootonit iga elektroni kohta 2 prootonit). Redutseerunud cytb/f kompleks annab oma elektronid plastotsüaniinile (väike vaske sisaldav valk), mis on lahustuv ja võib liikuda kahe fotosüsteemi vahel. Kui PSI reaktsioonitsentri klorofüll P700 oksüdeerub, võtab ta elektroni redutseerunud plastotsüaniinilt
muutub kollaseks (hüdrokinoon oksüdeerub kinooniks). Kolmandas katseklaasis (hüdrokinoon) tekkinud rohelist värvust õnnestub täheldada ainult FeCl3 tilga kukkumise momendil hüdrokinooni lahusesse, kui katseklaasi vaadeldakse valge paberi foonil. Värvus on seda intensiivsem, mida küllastatum on hüdrokinooni ja mida lahjem on FeCl3 lahus. Kiiresti muutuva rohelise värvuse tekkimine näitab seda, et hüdrokinooni oksüdatsioonil kinooniks tekib hüdrokinooni ja kinooni vahel vaheühend, mida nimetatakse kinhüdrooniks: H OH O OH O OH O OH O H Hüdrokinoon Kinhüdroon Kinoon (värvusetu) (roheline) (kollane)
coli tsütokroom bo (sünonüümina tsütokroom o) koosneb neljast subühikust CytD (IV subühik, cyoD), CytA (II subühik, cyoA), CytB (I subühik, cyoB) ja CyoC (III subühik, cyoC). Tsütokroomi operonis on veel viies geen cytE, mis on vajalik heemi sünteesimiseks. Sarnane tsütokroom c oksüdaaside aa 3- tüüpi perekonnaga. Tsütokroom bo oksüdeerib kinooli (2e -), ning redutseerib molekulaarse hapniku veeks. Lisaks transpordib tsütokroom bo periplasmasse 2H+. Tsütokroom bo-l on kaks kinooni seondumiskohta, madala afiinsusega Q I ubikinooli oksüdeerimiseks ning kõrge afiinsusega QH, mis vahendab elektronide ülekannet heemile. Tsütokroom bo cyo-operoni ekspressioon sõltub hapniku ja energiaallika olemasolust. Anaeroobsetes tingimustes või ka mikroaeroobsetes tingimustes on operon negatiivselt reguleeritud Fnr-ga ning ArcAB kahekomponentse süsteemiga. Mittefermenteeritavate energiallikate korral on cyo-operoni ekspressioon kõrge ning glükoosi olemasolul keskkonnas on