تصنيف Plastoquinone ، التركيب الكيميائي والوظائف

ال كينون صانعي (PQ) هو جزيء عضوي شحمي ، وتحديداً من الأيزوبرنويد لعائلة الكينون. في الواقع ، هو مشتق من سلسلة جانبية متعددة غير مشبعة من الكينون التي تشارك في النظام الضوئي الضوئي 2.

يقع في غشاء ثايلاكويد من البلاستيدات الخضراء ، وهو ذو طابع أبولاري نشط للغاية على المستوى الجزيئي. في الواقع ، اسم البلاستوكينون مشتق من موقعه في البلاستيدات الخضراء من النباتات العليا.

أثناء عملية التمثيل الضوئي ، يتم التقاط الإشعاع الشمسي في نظام FS-II بواسطة الكلوروفيل P-680 ثم يتأكسد بإطلاق إلكترون. يرتفع هذا الإلكترون إلى مستوى أعلى من الطاقة ، يتم التقاطه بواسطة جزيء متقبل الناخب: plastoquinone (PQ).

Plastoquinones هي جزء من سلسلة نقل التمثيل الضوئي الإلكترونية. إنها مكان تكامل الإشارات المختلفة وعنصر أساسي في استجابة RSp31 للضوء. يوجد حوالي 10 PQ لكل FS-II يتم تقليلها وتأكسدها وفقًا للحالة الوظيفية للجهاز الضوئي.

لذلك ، يتم نقل الإلكترونات من خلال سلسلة النقل التي تتداخل فيها عدة السيتوكرومات ، للوصول إلى البلاستوسيانين (PC) ، والذي سينقل الإلكترونات إلى جزيئات الكلوروفيل في FS-I.

مؤشر

• 1 التصنيف
• 2 التركيب الكيميائي
  • 2.1 - التركيب الحيوي
• 3 وظائف
  • 3.1 المرحلة الخفيفة (PS-II)
• 4 المراجع

تصنيف

البلاستوكينون₅₅H₈₀O₂هو جزيء مرتبط بحلقة بنزين (كينون). على وجه التحديد ، هو أيزومر سيكلوهيكسيديون ، الذي يتميز بأنه مركب عطري متباين بإمكانيات الأكسدة.

يتم تجميع الكينونات بناءً على هيكلها وخصائصها. داخل هذه المجموعة ، يتم تمييز البنزكوينون ، الناتج عن أكسجة الهيدروكينونات. ايزومرات هذا الجزيء هي أورثو-benzoquinone و إلى-benzoquinone.

من ناحية أخرى ، يشبه البلاستوكينون يوبيكوينون ، لأنهم ينتمون إلى عائلة البنزكوينون. في هذه الحالة ، يعمل كلاهما كمتقبل للإلكترون في سلاسل النقل أثناء التمثيل الضوئي والتنفس اللاهوائي.

يرتبط مع حالة الدهون ، يتم تصنيفها في عائلة التربين. أي تلك الدهون التي تشكل أصباغ نباتية وحيوانية ، توفر اللون للخلايا.

التركيب الكيميائي

يتكون البلاستوكينون بواسطة حلقة نشطة من البنزين-كينون مرتبطة بسلسلة جانبية من البولي إيزوبرنويد. في الواقع ، ترتبط الحلقة العطرية السداسية بجزيئين من الأكسجين عن طريق الروابط المزدوجة في الكربون C-1 و C-4.

يقدم هذا العنصر السلسلة الجانبية ويتكون من تسعة من الأيزوبرين مرتبطة ببعضها البعض. تبعا لذلك ، هو بولتيربين أو أيزوبرنويد ، أي بوليمرات هيدروكربونية لخمسة ذرات كربون أيزوبرين (2-ميثيل -1،3- بوتادين).

وبالمثل ، إنه جزيء مُركب مسبقًا ، يسهل الربط بين أغشية الخلايا ، على غرار مراس الدهن. وفي هذا الصدد ، تمت إضافة مجموعة مسعور إلى سلسلة الألكيل (مجموعة الميثيل CH3 المتفرعة في الموضعين R3 و R4).

-الحيوي

أثناء عملية التمثيل الضوئي ، يتم تصنيع البلاستوكينون بشكل مستمر ، بسبب دورة حياته القصيرة. وقد حددت الدراسات في الخلايا النباتية أن هذا الجزيء يظل نشطًا بين 15 إلى 30 ساعة.

في الواقع ، فإن عملية التخليق الحيوي للبلاستوكينون هي عملية معقدة للغاية ، حيث تضم ما يصل إلى 35 إنزيمًا. يتكون التركيب الحيوي من مرحلتين: الأولى تحدث في حلقة البنزين والثانية في السلاسل الجانبية.

المرحلة الأولية

في المرحلة الأولية ، يتم تنفيذ حلقة الكينون-بنزين وسلسلة البرنيل. الحلبة التي تم الحصول عليها من سلاسل التيروزين و البرنيل الجانبية هي نتاج glyceraldehyde-3-phosphate و pyruvate.

بناءً على حجم سلسلة polyisoprenoid ، تم تحديد نوع البلاستوكينون.

رد فعل التكثيف من الحلبة مع سلاسل جانبية

تشتمل المرحلة التالية على تفاعل تكثيف الحلقة مع السلاسل الجانبية.

الحمض المتجانس (HGA) هو سلف حلقة البنزين-كينون ، التي يتم تصنيعها من التيروزين ، وهي عملية تحدث بفضل تحفيز إنزيم التيروزين الأميني - ترانسفيز.

من جانبها ، تنشأ سلاسل البرنيل الجانبية في مسار ميثيل إريثريتول الفوسفات (MEP). يتم تحفيز هذه السلاسل بواسطة إنزيم إنزيم سولانيز ثنائي فسفات لتشكيل سولايسيل ثنائي فسفات (SPP).

ميثيل إريثريتول الفوسفات (MEP) يشكل مسار الأيض من التخليق الحيوي الأيزوبرنويد. بعد تكوين كلا المركبين ، يحدث تكثيف حمض homogenístico مع سلسلة ثنائي فسفات solanesil ، رد فعل محفز بواسطة إنزيم homogentistato solanesil-transferasa (HST).

2-ميثيل-كينون صانعي

أخيرًا ، نشأ مركب يسمى ثنائي ميثيل بلاستوكينون ، والذي يسمح لاحقًا بتدخل إنزيم ميثيل ترانسفيراز ، للحصول على المنتج النهائي: البلاستوكوينون.

وظائف

تتداخل البلاستوكينونات في عملية التمثيل الضوئي ، وهي عملية تحدث مع تدخل الطاقة من أشعة الشمس ، مما ينتج عنه مادة عضوية غنية في الطاقة من تحول الركيزة غير العضوية.

المرحلة الخفيفة (PS-II)

ترتبط وظيفة البلاستوكينون بمرحلة الضوء (PS-II) لعملية التمثيل الضوئي. تسمى جزيئات البلاستوكينون التي تشارك في نقل الإلكترونات Q A و Q B.

في هذا الصدد ، فإن النظام الضوئي الثاني (PS-II) عبارة عن مجمع يُسمى اختزال أكاسيد الأكسيد - بلاستوكوينون المائي ، حيث تتم عمليتان أساسيتان. يتم تحفيز أكسدة الماء بشكل إنزيمي ويحدث الحد من البلاستوكينون. في هذا النشاط ، يتم امتصاص الفوتونات ذات الطول الموجي 680 نانومتر.

تختلف الجزيئات Q A و Q B في الطريقة التي تنقل بها الإلكترونات وسرعة النقل. بالإضافة إلى ذلك ، لنوع الربط (موقع الربط) مع نظام ضوئي II. يقال إن Q A هو البلاستوكينون الثابت و Q B هو البلاستوكينون المحمول.

بعد كل شيء ، Q A هي مجال التعلق بنظام الضوئي 2 الذي يقبل الإلكترونين في تباين زمني بين 200 و 600 لنا. على النقيض من ذلك ، تتمتع Q B بالقدرة على الانضمام إلى النظام الضوئي الثاني والانسحاب منه ، وقبول الإلكترونات ونقلها إلى السيتوكروم.

على المستوى الجزيئي ، عندما يتم تقليل Q B ، يتم استبداله لمجموعة أخرى من البلاستوكينونات الحرة داخل غشاء الثايلاكويد. بين Q A و Q B هناك ذرة Fe (Fe) غير أيونية⁺²) التي تشارك في النقل الإلكتروني بينهما.

باختصار ، يتفاعل Q B مع بقايا الأحماض الأمينية في مركز التفاعل. بهذه الطريقة يكتسب Q A و Q B فرقًا كبيرًا في إمكانات الأكسدة.

علاوة على ذلك ، نظرًا لأن Q B مرتبط بضعف بالغشاء ، يمكن فصله بسهولة عن طريق اختزاله إلى QH 2. في هذه الحالة ، يمكنه نقل الإلكترونات عالية الطاقة المستلمة من Q A إلى cytochrome bc1-complex 8.

مراجع

1. غونزاليس ، كارلوس (2015) التمثيل الضوئي. تم الاسترجاع من: botanica.cnba.uba.ar
2. Pérez-Urria Carril ، إيلينا (2009) التمثيل الضوئي: الجوانب الأساسية. Reduca (علم الأحياء). سلسلة فسيولوجيا النبات. 2 (3): 1-47. ISSN: 1989-3620
3. Petrillo، Ezequiel (2011) تنظيم الربط البديل في النباتات. آثار الضوء بواسطة إشارات رجعية وبروتين ميثيل ترانسفيراز PRMT5.
4. سوتيلو آيلين (2014) التمثيل الضوئي. كلية علوم الطبيعة والمسح الدقيق. كرسي فسيولوجيا النبات (دليل الدراسة).