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Φ

resa quantica = = numero di molecole eccitate

che decadono attraverso un determinato processo

Φ = 0.95

fotochimica

Φ = 0.05

fluorescenza

Resa della fotosintesi

Φ = n. prodotti fotochimici(O )/n. quanti assorbiti

2

Resa Quantica per la produzione di O = 0,1

2

Richiesta quantica = 10 Emerson ed Arnold

COMPLESSI ANTENNA E CENTRI DI REAZIONE

Nei cloroplasti non si ha fluorescenza e

la maggior parte dei pigmenti funzionano

come un’antenna

Convogliando l’energia luminosa ai centri di reazione del PSII e

del PSI

i sistemi antenna inviano l’energia ai centri di reazione

200-300 molecole Chl per centro di reazione

diverse centinaia di carotenoidi

trasferimento

di energia per

risonanza

il 99% dei fotoni assorbiti dai pigmenti antenna

raggiunge il centro di reazione fotochimica

Trasferimento di energia per risonanza tra Clb e Cla

Complesso antenna LHCII

Associate 14 molecole di Chl a e b e 4 molecole di carotenoidi

La reazione di HILL (1937)

3+ 2+ +

4 Fe 2H O 4Fe +O + 4H

2 2

In tilacoidi isolati accettori artificiali di elettroni portavano

allo sviluppo di ossigeno (dall’acqua)

La fotosintesi ossigenica avviene grazie a due

fotosistemi che agiscono in serie

Effetto di caduta nel rosso

Effetto di amplificazione

caduta nel rosso

amplificazione EMERSON

2 fotosistemi operanti in serie +

PS I: produce un forte riducente, in grado di ridurre il NADP e un

debole ossidante

PS II: produce un forte ossidante che ossida l’acqua, e un debole riducente

Il riducente del PS II riduce l’ossidante del PS I

SCHEMA Z

E : potenziale del punto medio , definisce

m il potere ossidante di una coppia redox

Gli elettroni si muovono contro il gradiente dei potenziali

redox, dall’acqua al NADP, grazie alla energia della luce

STRUTTURA DELL’ APPARATO FOTOSINTETICO

Principali complessi proteici dei tilacoidi

FOTOSISTEMA II

CITOCROMO b f

6

FOTOSISTEMA I

ATP sintasi

Trasportatori diffusibili

Plastochinone

Plastocianina

Ferredoxina

I diversi complessi fotosintetici hanno una localizzazione non

omogenea nelle membrane tilacoidali

FOTOSINTESI BATTERICA ANOSSIGENICA:

un solo centro di reazione

BATTERI PURPUREI: centro di reazione simile al PSII

BATTERI VERDI SULFUREI: centro di reazione simile al PSI

Rhodopseudomonas viridis

Risolta la struttura ai raggi X

1988, HUBER premio NOBEL

Struttura del centro di reazione del PSII del cianobatterio

(3.5 A)

Termosynechoccus e.

Il fotosistema II (PSII)

Struttura del PSII delle piante superiori

al microscopio elettronico

Supercomplesso proteico dimerico

Modello strutturale del centro di reazione del PSII

il PS-II funziona come un’acqua-

plastochinone ossidoreduttasi

dipendente dalla luce

L’ossidazione dell’acqua coinvolge

una complessa serie di reazioni

operate dal complesso che evolve

l’ossigeno, associato al PSII

Complesso che evolve

l’ossigeno Cluster Mn CaO (CUBANO)

3 4

Meccanismo di ossidazione dell’acqua da parte dell’OEC

Si ha sviluppo di 0

2

ogni 4 lampi di luce

L’OEC esiste in 5 stati di ossidazione So-S4; solo S4, il più ossidato,

è in grado di ossidare l’acqua

La foglia artificiale…..

i due protoni che si formano con

l’ossidazione dell’H O si trovano

2

all’interno del lumen

PLASTOCHINONE

È un trasportatore di elettroni e protoni

plastochinone citocromo b f

6

CITOCROMO b6f

contiene tre carriers di elettroni:

Citocromo di tipo b (cyt b due gruppi eme)

6,

Citocromo di tipo c (cyt f , un gruppo eme)

Proteina di Rieske (gruppo FeS)

CICLO Q

ossidazione plastochinone

un elettrone va un elettrone innesca un

verso il PS-I processo ciclico

plastocianina = proteina

solubile contenente rame

per la formazione di PQH vengono

2

prelevati due protoni dello stroma

risultato finale: 4 protoni traslocati/2 elettroni trasferiti

Dalla plastocianina al fotosistema I

fotosistema I

Modello strutturale del centro di reazione del PSI


PAGINE

101

PESO

3.60 MB

AUTORE

Atreyu

PUBBLICATO

+1 anno fa


DESCRIZIONE DISPENSA

Materiale per il corso di Fisiologia Vegetale.
Principali argomenti trattati:
- Fotosintesi: reazioni alla luce e reazioni al buio
- I pigmenti fotosintetici e la clorofilla
- Il meccanismo di assorbimento della radiazione solare
- Sistemi antenna e centri di reazione
- Apparato fotosintetico e meccanismo di trasporto
- La fotofosforilazione


DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in scienze biologiche
SSD:
Docente: Marra Mauro
A.A.: 2011-2012

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Atreyu di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di FISIOLOGIA VEGETALE e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Tor Vergata - Uniroma2 o del prof Marra Mauro.

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