Feofitin

Feofitin a
Generel
Chem. formel	C55H74N4O5 _ _ _ _ _ _ _
Fysiske egenskaber
Molar masse	871,2 g/ mol
Klassifikation
Reg. CAS nummer	603-17-8
PubChem	5459387
CHEBI	8108
Sikkerhed
NFPA 704	0 0 0
Data er baseret på standardbetingelser (25 °C, 100 kPa), medmindre andet er angivet.

Pheophytin er en kemisk forbindelse, der tjener som en af ​​de første elektronacceptorer i elektrontransportkæden i reaktionscentret (RC) af fotosystem II (PSII) i planter og i reaktionscentret (RC) af lilla bakterier. I både PSII-reaktionscentret (primær elektrondonor P680) og bakterier ( P870 ) overføres exciterede elektroner fra til pheophytin, som derefter overfører dem til quinon (Q A ). Generelt ligner pheophytin-molekylets mekanismer, funktioner og opgaver hinanden i begge transportkæder.

Kemisk struktur

Biokemisk er pheophytin et klorofylmolekyle med en manglende Mg 2+ ion . Det kan dannes fra klorofyl, når det behandles med en svag syre og er et mørkt blåligt voksagtigt pigment. [1] En sandsynlig etymologi kommer fra denne beskrivelse: pheo betyder mørk , [2] og phyto betyder vegetabilsk . [3]

Opdagelseshistorie

I 1977 udførte forskerne Klevanik, Klimov og Shuvalov en række eksperimenter for at bevise, at det var pheophytin, og ikke plastoquinon , der fungerede som den oprindelige elektronbærer i fotosystem II. Ved hjælp af adskillige metoder, herunder elektron paramagnetisk resonans , konkluderede de, at pheophytin er reducerbart og derfor en elektronbærer mellem P680 og plastoquinon [4] . Denne opdagelse blev mødt med en byge af protester, da mange anså pheophytin for at være et nedbrydningsprodukt af klorofyl. Imidlertid afslørede og beviste yderligere test, at pheophytin faktisk er den første elektronbærer i PSII og overfører dem yderligere til plastoquinon [5] . Under undersøgelsen blev følgende oplysninger indhentet:

1. Foto-reduktion af pheophytin er blevet observeret i forskellige blandinger indeholdende PSII-reaktionscentre.
2. Mængden af ​​pheophytin er direkte proportional med antallet af PS II-reaktionscentre.
3. Foto-reduktion af pheophytin forekommer ved temperaturer omkring 100 Kelvin og observeres efter reduktion af plastoquinon.
4. Overførslen af ​​en elektron fra P680* til Feo sker på 3 til 20 psec.
5. Den reducerede Feo overfører sin elektron til plastoquinon på 200 psec.

Alle disse observationer karakteriserer fototransformationerne af komponenterne i reaktionscentret.

Reaktioner i lilla bakterier

Bakteriopheophytin (BPheo) er en af ​​de første elektronacceptorer i reaktionscentret (RC P870) af lilla bakterier. For første gang blev hans deltagelse i RC's arbejde etableret i en artikel af Shuvalov og Klimov i 1976. VRheos deltagelse i denne proces kan betinget opdeles i 5 hovedstadier. Det første trin er excitationen af ​​bakteriochlorophylldimeren (BChl) 2 eller et specielt par BChl.

• (BChl) 2 + 1 exciton → (BChl) 2 * (excitation)

Det andet trin involverer overførslen af ​​en elektron fra (BChl) 2 til bacteriopheophytin, som bliver et negativt ladet radikal, og et par (BChl) 2 bliver et  positivt ladet radikal, de. ladningsadskillelse sker.

• (BChl) 2 * + BPheo → (BChl) 2 + + BPheo - (ladningsadskillelse)

Det tredje trin er den hurtige overførsel af elektroner til en tæt bundet ubiquinon, Q A , som donerer dem til en anden, ubiquinon Q B . To elektroner omdanner Q B til en dobbelt reduceret form (Q B H 2 ).

• 2BPheo - + 2H + + Q B → 2BPheo + Q B H2 ( quinonreduktion )

Det fjerde og sidste trin består i at fylde elektron-"hullet" i et specielt par (BChl) 2+ med cytokrom - cheme -elektroner . Således reduceres (BChl) 2+, og cyklussen afsluttes, hvilket tillader efterfølgende reaktioner at opstå, hvilket genstarter cyklussen .

Funktioner af pheophytin i fotosystem II

I fotosystem II udfører pheophytin lignende funktioner: det er igen fotosystemets første elektronbærer. Efter excitation af P680 (P680 * ) overføres en elektron til pheophytin, som bliver til et negativt ladet radikal. Det negativt ladede pheophytin donerer elektroner til to plastoquinonmolekyler. I sidste ende kommer elektroner ind i cytochrom b 6 f og forlader fotosystem II. Reaktionerne beskrevet i afsnittet ovenfor for lilla bakterier kan give et generelt billede af den faktiske bevægelse af elektroner gennem pheophytin og fotosystemet. Den generelle ordning er som følger:

1. Excitation
2. ladningsadskillelse
3. Restaurering af plastoquinon
4. Restaurering af substratet (klorofyl)

Forbindelse med madlavning

I vestlig kultur anses lysegrønne grøntsager for mere attraktive end mørkere, olivenfarvede grøntsager. Tilstedeværelsen af ​​en uønsket farve er forårsaget af tilstedeværelsen af ​​pheophytin, som kan dannes under sur madlavning eller langvarig madlavning. For at bevare lysstyrken er det nødvendigt at bruge vegetabilske madlavningsmetoder, der minimerer dannelsen af ​​pheophytin, for eksempel vil madlavning i en åben skål frigive flygtige syrer og reducere tilberedningstiden, hvilket hjælper med at bevare den grønne farve.

Kilder

• Klimov VV Opdagelse af pheophytin-funktion i den fotosyntetiske energiomdannelse som den primære elektronacceptor af Photosystem  II //  Lægemidler : journal. - Adis International , 2003. - Vol. 76 , nr. 1-3 . - S. 247-253 . - doi : 10.1023/A:1024990408747 . — PMID 16228584 .
• McWilliams, Margaret. Illustreret guide til  madlavning (neopr.) . — 4. - Redondo Beach, CA: Plycon Press, 1982.
• Nelson, David L.; Cox, Michael M. Lehninger Principper for biokemi  (neopr.) . — 4. New York: W.H. Freeman, 2005.
• Sektion for fotosyntetiske molekyler. » Bibliotek af 3-D molekylære strukturer . 22. april 2007
• Xiong, Ling og Richard Sayre. "Identifikationen af ​​​​potentielle Pheophytin-bindingssteder i Photosystem II-reaktionscentret af Chlamydomondas ved sted-dirigeret mutagenese." (2000). America Society of Plant Biologists . 22. apr. 2007.

Se også

• Fotosyntese
• Fotosystem II
• Fotosystem I
• Klorofyl
• reaktionscenter
• P680

Noter

1. ↑ http://dictionary.reference.com/browse/pheophytin Arkiveret 2. november 2012 på Wayback Machine Merriam-Webster Medical Dictionary definition af Pheophytin
2. ↑ http://dictionary.reference.com/browse/pheo- Arkiveret 2. november 2012 på Wayback Machine Definition af pheo i The American Heritage Stedman's Medical Dictionary
3. ↑ phyt Arkiveret 25. december 2013 på Wayback Machine . CollinsDictionary.com. Collins English Dictionary - Complete & Unabridged 11th Edition. Hentet 19. oktober 2012.
4. ↑ Klimov, Allahverdiev, Klevanik, Shuvalov
5. ↑ Klimov, Allahverdiev, Shuvalov

Ordbøger og encyklopædier	Britannica (online)