Fotosi
Páginas: 6 (1279 palabras)
Publicado: 14 de julio de 2011
Tema 14. La Fase luminosa de la fotosíntesis II Estructura de los fotosistemas 1. Fotosistemas y complejos antena.
La excitación de la clorofila requiere que un fotón de energía apropiada incida directamente sobre la molécula del pigmento. Dado que la radiación solar es una fuente de energía relativamente diluida, la incidencia de un fotón exactamente sobre la clorofila del fotosistema es unproceso poco probable. En resumen, la fotosíntesis difícilmente sería capaz de suministrar energía en cantidades suficientes si no se incrementa la probabilidad de excitar a la clorofila. Esa es la función de los “complejos antena” o LHC (Ligth Harvesting Complex) Para entender su funcionamiento hay que recordar la transferencia de energía por resonancia, que consiste en la transferencia directa dela energía de excitación entre dos moléculas, si se encuentran a la distancia y con la geometría adecuadas, y si los intervalos energéticos entre los diferentes niveles de excitación son iguales (o el del aceptor menor que el del donador). En los “complejos antena” hay muchas moléculas de clorofila, cada una de las cuales puede ser excitada por un fotón, pero en este caso las formas excitadas NOvan a ceder ningún electrón, sino que van a transferir su energía de excitación a una molécula próxima, y esta a otra, y así sucesivamente hasta que la energía de excitación (denominada “excitón”) llega al centro de reacción fotosintético, en donde ya se va a producir la donación del electrón. En resumen, estas moléculas adicionales de clorofila actúan incrementando la probabilidad de que undeterminado fotón pueda ser absorbido por el sistema. Se estima que el tiempo medio de transferencia de un excitón al centro de reacción es del orden de 10-10 segundos, con una eficacia cercana al 90%. Se conocen las estructuras de varios complejos antena, en los que las moléculas de clorofila se encuentran en una disposición rígida mantenidas por proteínas hidrofóbicas de membrana.
"par especial"centro de reacción
Complejo antena central del fotosistema I de la cianobacteria Synechococcus elongatus, en vistas superior y lateral. Sólo se muestran los anillos tetrapirrólicos de las moléculas de clorofila. Note la diferente orientación de los anillos; se encuentran a esas posiciones y distancias gracias las moléculas de proteína que mantienen toda la estructura. Archivo pdb 2PPS. N.Krauss etal. .
Tema 14 La Fotosíntesis. Javier Corzo
2
Complejo antena del fotosistema de tipo II de Rodopseudomonas acidophila. Las moléculas de clorofila y los carotenos se encuentran rígidamente empaquetados entre las hélices α de la proteína. CR, centro de reacción. Archivo pdb 1KZU, R.J. Gogdell et al. Los pigmentos accesorios (carotenoides en los cloroplastos) tienen como función absorberla luz en la zona del espectro de la luz solar en la que la clorofila tiene una absortividad molar baja, y ceder posteriormente esa energía de excitación a la clorofila. Estos pigmentos aumentan el rango de longitudes de onda utilizables para la fotosíntesis; en su ausencia, los fotones de energías intermedias (que corresponden a los colores del amarillo al verde) no serían utilizados. Sonimportantes básicamente en el caso de algas, dado que la cantidad de luz en la zona del rojo cae rápidamente con la profundidad del agua; en estos casos se emplean como pigmentos antena las ficobilinas y las ficoeritrinas, que absorben fuertemente en la parte intermedia del espectro visible. En las plantas superiores la importancia de esta ampliación del espectro es menor, porque realmente loscarotenoides amplían poco el espectro de absorción de la clorofila:
Espectro de absorción de las clorofilas y carotenoides de Limnophila
Tema 14 La Fotosíntesis. Javier Corzo
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El fotosistema II
La estructura del PSII se resolvió inicialmente en la bacteria púrpura Rodopseudomonas, siendo además uno de los primeros casos de proteínas integrales de membrana de las que se pudo determinar su...
La excitación de la clorofila requiere que un fotón de energía apropiada incida directamente sobre la molécula del pigmento. Dado que la radiación solar es una fuente de energía relativamente diluida, la incidencia de un fotón exactamente sobre la clorofila del fotosistema es unproceso poco probable. En resumen, la fotosíntesis difícilmente sería capaz de suministrar energía en cantidades suficientes si no se incrementa la probabilidad de excitar a la clorofila. Esa es la función de los “complejos antena” o LHC (Ligth Harvesting Complex) Para entender su funcionamiento hay que recordar la transferencia de energía por resonancia, que consiste en la transferencia directa dela energía de excitación entre dos moléculas, si se encuentran a la distancia y con la geometría adecuadas, y si los intervalos energéticos entre los diferentes niveles de excitación son iguales (o el del aceptor menor que el del donador). En los “complejos antena” hay muchas moléculas de clorofila, cada una de las cuales puede ser excitada por un fotón, pero en este caso las formas excitadas NOvan a ceder ningún electrón, sino que van a transferir su energía de excitación a una molécula próxima, y esta a otra, y así sucesivamente hasta que la energía de excitación (denominada “excitón”) llega al centro de reacción fotosintético, en donde ya se va a producir la donación del electrón. En resumen, estas moléculas adicionales de clorofila actúan incrementando la probabilidad de que undeterminado fotón pueda ser absorbido por el sistema. Se estima que el tiempo medio de transferencia de un excitón al centro de reacción es del orden de 10-10 segundos, con una eficacia cercana al 90%. Se conocen las estructuras de varios complejos antena, en los que las moléculas de clorofila se encuentran en una disposición rígida mantenidas por proteínas hidrofóbicas de membrana.
"par especial"centro de reacción
Complejo antena central del fotosistema I de la cianobacteria Synechococcus elongatus, en vistas superior y lateral. Sólo se muestran los anillos tetrapirrólicos de las moléculas de clorofila. Note la diferente orientación de los anillos; se encuentran a esas posiciones y distancias gracias las moléculas de proteína que mantienen toda la estructura. Archivo pdb 2PPS. N.Krauss etal. .
Tema 14 La Fotosíntesis. Javier Corzo
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Complejo antena del fotosistema de tipo II de Rodopseudomonas acidophila. Las moléculas de clorofila y los carotenos se encuentran rígidamente empaquetados entre las hélices α de la proteína. CR, centro de reacción. Archivo pdb 1KZU, R.J. Gogdell et al. Los pigmentos accesorios (carotenoides en los cloroplastos) tienen como función absorberla luz en la zona del espectro de la luz solar en la que la clorofila tiene una absortividad molar baja, y ceder posteriormente esa energía de excitación a la clorofila. Estos pigmentos aumentan el rango de longitudes de onda utilizables para la fotosíntesis; en su ausencia, los fotones de energías intermedias (que corresponden a los colores del amarillo al verde) no serían utilizados. Sonimportantes básicamente en el caso de algas, dado que la cantidad de luz en la zona del rojo cae rápidamente con la profundidad del agua; en estos casos se emplean como pigmentos antena las ficobilinas y las ficoeritrinas, que absorben fuertemente en la parte intermedia del espectro visible. En las plantas superiores la importancia de esta ampliación del espectro es menor, porque realmente loscarotenoides amplían poco el espectro de absorción de la clorofila:
Espectro de absorción de las clorofilas y carotenoides de Limnophila
Tema 14 La Fotosíntesis. Javier Corzo
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El fotosistema II
La estructura del PSII se resolvió inicialmente en la bacteria púrpura Rodopseudomonas, siendo además uno de los primeros casos de proteínas integrales de membrana de las que se pudo determinar su...
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