BioScience Blog – Научный Биологический блог

Первой стадией процессов, происходящих в фотосистеме 2 (ФС 2), является светозависимое разделение зарядов между фотосинтетическим реакционным центром Р680 и первичным хинонным акцептором Qa. Эта реакция сопряжена с окислением воды с выделением кислорода в водоокисляющем центре, а также трансмембранным переносом протонов (точнее, поглощением на стромальной стороне и выделением на люменальной), поэтому очевидно, что она должна зависеть от рН. Однако до сих пор не был исследован электрогенез в условиях низких рН. В данном исследовании был проведен эксперимент на сердцевинных комплексах ФС 2, лишенных марганца (неспособных окислять воду), с использованием прямого электрометрического метода при рН=5. Было показано заметное снижение скорости спада потенциала, вызываемого рекомбинацией заряда. Этот факт говорит о наличии особого, не связанного с окислением воды, механизма восстановления окисленного Р680 в кислых условиях. Можно предположить, что это свидетельствует о наличии защитного механизма, препятствующего дальнейшему закислению люмена тилакоидов. Представляется интересным также рассмотреть гипотезу о наличии на донорной стороне ФС 2 ранее неизвестного донора электронов, активного при низких значениях рН.

Литература.

1. Hong Jin Hwang, Aparna Nagarajan, Aaron McLain, and Robert L. Burnap. (2008): Assembly and Disassembly of the Photosystem II Manganese Cluster Reversibly Alters the Coupling of the Reaction Center with the Light-Harvesting Phycobilisome. // Biochemistry, 47, 9747-9755

2. Doug Bruce, Guy Samson, and Christene Carpenter (1997): The Origins of Nonphotochemical Quenching of Chlorophyll Fluorescence in Photosynthesis. Direct Quenching by P680+ in Photosystem II Enriched Membranes at Low pH // Biochemistry, 36, 749-755