DSCN6200 (Kopiowanie)

184 Biologia - rrpetylorium dla kandydatów na akademie medyczn*

kompleksowi aktywnemu fotochemicznie, związanemu z chlorofilem P-700. Pobudzenie układu antenowego przez światło powoduje wzbudzenie cząsteczki P-700 i ponowną wędrówką elektronów ku zewnętrznej powierzchni błony. Zostają tu odebrane przez białko związane z kompleksem żclazowo-siarkowym (FcS) i przekazane następnemu pizekażnikowi, fcrrodoksymc. Z ferrodoksyny przechodzą na cząsteczkę FAD. który redukuje się wówczas do £ADU₂. pobierając dwa protony ze środowiska zewnętrznego. Wreszcie zarówno protony, jak i elektrony pobrane zostają z FADHj przez NADP. który w ten sposób redukuje się do NADPH+H'. W wyniku wędrówki pary elektronów powstaje zatem czasleczkazredukowancyo fosforanu dinuklcolydu nikotynoainido-adcninowCBP (NADPH+H^-) na zewnątrz oraz cztery protony we wnętrzu grana. Błona gran jest przepuszczalna dla jonów chlorkowych o ładunku ujemnym. Powoduje to wyrównanie ładunku elektrycznego po obu stronach błony, natomiast środowisko wnętrza organcli staje się silnie kwaśne (pH ok. 4,0), gromadząc kwas solny; różnica pH między obydwiema stronami błony sięga 3.5 jednostki. Protony - dążąc do wyrównania stężeń przepływają przez cząsteczkę ATP-azy i „ładują" cząsteczki ADP do ATT. przy czym jedna molekuła ATP powstaje przy przepływie 3 jonów H'.

Jako bilans wędrówki pary elektronów w łańcuchu fotosyntctycznym wzbudzonym przez światło powstają zatem na zewnątrz błony tylakoidów; jedna cząsteczka NADPH+H* oraz cząsteczka ATP (a nawet nieco więcej, bo z wędrówki 3 par elektronów mamy; 3 x 4 - 12 H"; 12:3 = 4 ATP). Związki te ujmowane niegdyś wspólnym określeniem ..siły asymilacyjncj” — są konieczne do drugiego, tzw. ciemnego etanu fotosyntezy, w którym powstaną węglowodany. Proces ten zachodzi na zewnątrz błony tylakoidów (co jest zrozumiałe - we wnętrzu, gdzie pH bywa bardzo kwasowe, większość enzymów tego etapu, czyli tzw. cyklu Calyina. nic mogłaby katalizować reakcji), a więc w stromie chloroplastów. Drugim, niejako ubocznym, dla komórki roślinnej produktem fotosyntezy jest tlen, który dyfunduje z wnętrza tylakoidów do atmosfery, umożliwiając oddychanie tlenowe.

Przedstawiony powyżej cykl reakcji, określany mianem fotofosforylacii niecyklicznej, zachodzi w chloroplastach komórek eukariotycznych i doprowadza m.in. do rozbicia cząsteczek wody i powstania cząsteczek tlenu.

Fotofosforylacja niecykliczna jest to ten etap fotosyntezy, który stanowi źródło tlenu atmosferycznego

Zaobserwowano także w przyrodzie zjawisko fotofosfotylacji cyklicznej, w której elektron wybity z cząsteczki chlorofilu powraca do niej; w procesie tym nic zachodzi fotoliza wody (ryc. 5-23).

ma miejsce przede wszystkim w organizmach bakterii fotosyntetyzujących.

W chloroplastach komórek roślinnych zachodzi najprawdopodobniej wyłącznie w warunkach skrajnie niekorzystnych.

5.2.3. Fotofosforylacja u sinic i bakterii

Organizmy fołotroliczne należące do Procaryota - bakterie fotosyntetyzujące i sinice - nie mają chloroplastów. Funkcje tvch organcli pełnia u nich proste twory błoniaste, zwane chromami;mmii lubtylakoidami Akumulacja protonów następuje we wnętrzu chromatofotów.

U sinic zarówno substraty, jak i produkty procesu fotofosforylacji pozostają te same. co w komórkach eukariotycznych fotoautotrofów (roślin i glonów).

Natomiast u bakterii sprawa ta przedstawia się inaczej. Jak pamiętamy, bakterie posiadają nieco odmiennej budowy barwnik zielony, tzw hak ten, chlorofil, występujący w postaci kilku zw iązkóu