PLASTOQUINONE: PAG-UURI, ISTRAKTURA NG KEMIKAL AT PAG-ANDAR - BIOLOGY - 2025

Ang plastoquinone ( PQ ) ay isang molekulang organikong molekula, partikular na isang isoprenoid pamilya ng quinones. Sa katunayan, ito ay isang side chain polyunsaturated derivative ng quinone na nakikilahok sa photosystem II ng potosintesis.

Matatagpuan sa thylakoid lamad ng mga chloroplas, ito ay apolar sa karakter at napaka-aktibo sa antas ng molekular. Sa katunayan, ang pangalan ng plastoquinone ay nagmula sa lokasyon nito sa mga chloroplast ng mas mataas na halaman.

Thylakoid lamad. Par Tameeria sur Wikipédia anglais, sa pamamagitan ng Wikimedia Commons

Sa panahon ng fotosintesis, ang radiation ng solar ay nakuha sa sistemang FS-II sa pamamagitan ng chlorophyll P-680 at pagkatapos ay na-oxidized sa pamamagitan ng paglabas ng isang elektron. Ang elektronong ito ay tumataas sa isang mas mataas na antas ng enerhiya, na kinuha ng molekula ng tumatanggap ng botante: plastoquinone (PQ).

Ang mga plastoquinones ay bahagi ng kadena ng photosynthetic electron transport chain. Ang mga ito ay ang site ng pagsasama ng iba't ibang mga signal at isang key piraso sa tugon ng RSp31 sa ilaw. Mayroong tungkol sa 10 PQs bawat FS-II na nabawasan at na-oxidized ayon sa functional state ng photosynthetic apparatus.

Samakatuwid, ang mga elektron ay inilipat sa pamamagitan ng isang kadena ng transportasyon kung saan kasangkot ang maraming mga cytochromes, upang makarating sa plastocyanin (PC), na magbibigay ng mga electron sa mga molekulang kloropila ng FS-I.

Pag-uuri

Ang Plastoquinone (C ₅₅ H ₈₀ O ₂ ) ay isang molekula na nauugnay sa isang singsing na benzene (quinone). Partikular, ito ay isang isomer ng cyclohexadione, na nailalarawan sa pamamagitan ng pagiging isang aromatic compound na naiiba sa pamamagitan ng potensyal ng redox.

Ang mga Quinones ay pinagsama ayon sa kanilang istraktura at mga katangian. Sa loob ng pangkat na ito, ang mga benzoquinones ay naiiba, na nabuo ng oxygenation ng hydroquinones. Ang isomer ng molekulang ito ay ortho-benzoquinone at para-benzoquinone.

Sa kabilang banda, ang plastoquinone ay katulad ng ubiquinone, dahil kabilang sila sa pamilya na benzoquinone. Sa kasong ito, ang parehong nagsisilbing mga tumatanggap ng elektron sa mga kadena ng transportasyon sa panahon ng potosintesis at paghinga ng anaerobic.

Kaugnay ng katayuan ng lipid nito, ikinategorya ito sa pamilya terpene. Iyon ay, ang mga lipid na bumubuo ng mga pigment ng halaman at hayop, na nagbibigay ng kulay sa mga cell.

Istraktura ng kemikal

Ang Plastoquinone ay binubuo ng isang aktibong singsing na benzene-quinone na nauugnay sa isang side chain ng isang polyisoprenoid. Sa katunayan, ang hexagonal aromatic ring ay naka-link sa dalawang molekulang oxygen na sa pamamagitan ng dobleng mga bono sa C-1 at C-4 carbons.

Ang elementong ito ay mayroong chain chain at binubuo ng siyam na isoprenes na magkasama. Dahil dito, ito ay isang polyterpene o isoprenoid, samakatuwid nga, ang mga hydrocarbon polymers ng limang carbon atoms isoprene (2-methyl-1,3-butadiene).

Gayundin, ito ay isang prenylated na molekula, na nagpapadali sa pag-attach sa mga lamad ng cell, na katulad ng mga lipid anchor. Kaugnay nito, isang pangkat na hydrophobic ay naidagdag sa chain ng alkyl nito (methyl group CH3 branched sa posisyon R3 at R4).

-Biosynthesis

Sa panahon ng proseso ng photosynthetic, ang plastoquinone ay patuloy na synthesized dahil sa maikling ikot ng buhay nito. Ang mga pag-aaral sa mga cell cells ay nagpasiya na ang molekula na ito ay nananatiling aktibo sa pagitan ng 15 hanggang 30 oras.

Sa katunayan, ang plastoquinone biosynthesis ay isang napaka kumplikadong proseso, na kinasasangkutan ng hanggang sa 35 mga enzymes. Ang Biosynthesis ay may dalawang phase: ang una ay nangyayari sa benzene singsing at ang pangalawa sa mga kadena sa gilid.

Unang bahagi

Sa paunang yugto, isinasagawa ang synthesis ng quinone-benzene singsing at prenyl chain. Ang singsing na nakuha mula sa tyrosines at prenyl side chain ay ang resulta ng glyceraldehyde-3-phosphate at pyruvate.

Batay sa laki ng polyisoprenoid chain, itinatag ang uri ng plastoquinone.

Reaksyon ng kondensasyon ng singsing na may mga kadena sa gilid

Ang susunod na yugto ay binubuo ng reaksyon ng paghalay ng singsing na may mga kadena sa gilid.

Ang homogentistic acid (HGA) ay ang hinalinhan ng singsing na benzene-quinone, na synthesized mula sa tyrosine, isang proseso na nangyayari salamat sa catalysis ng enzyme tyrosine amino-transferase.

Para sa kanilang bahagi, ang mga kadena ng prenyl side ay nagmula sa landas ng methyl erythritol phosphate (MEP). Ang mga kadena na ito ay catalyzed ng enzyme solanesyl diphosphate synthetase upang mabuo ang solanesyl diphosphate (SPP).

Ang Methyl erythritol phosphate (MEP) ay bumubuo ng isang metabolic pathway para sa biosynthesis ng Isoprenoids. Matapos mabuo ang parehong mga compound, ang paghalay ng homogenistic acid ay nangyayari sa kadena ng solanesyl diphosphate, isang reaksyon na napalaki ng enzyme homogentistate solanesyl-transferase (HST).

2-dimethyl-plastoquinone

Sa wakas, ang isang tambalan na tinatawag na 2-dimethyl-plastoquinone ay nagmula, na kalaunan sa pamamagitan ng interbensyon ng enzyme methyl-transferase, ay nagbibigay-daan upang makakuha bilang isang pangwakas na produkto: plastoquinone.

Mga Tampok

Ang mga Plastoquinones ay kasangkot sa fotosintesis, isang proseso na nangyayari sa pamamagitan ng interbensyon ng enerhiya mula sa sikat ng araw, na nagreresulta sa materyal na mayaman sa enerhiya mula sa pagbabago ng isang hindi organikong substrate.

Light phase (PS-II)

Ang pag-andar ng plastoquinone ay nauugnay sa light phase (PS-II) ng proseso ng photosynthetic. Ang mga molekulang plastoquinone na lumahok sa paglipat ng elektron ay tinatawag na QA at Q B.

Kaugnay nito, ang photosystem II (PS-II) ay isang kumplikadong tinatawag na water-plastoquinone oxidase-reductase, kung saan isinasagawa ang dalawang pangunahing proseso. Ang oksihenasyon ng tubig ay nagpapagaling sa enzymatically at nangyayari ang pagbawas ng plastoquinone. Sa aktibidad na ito, ang mga photon na may isang haba ng haba ng 680 nm ay hinihigop.

Ang mga molekula ng QA at QB ay naiiba sa paraan ng paglilipat ng mga electron at ang bilis ng paglipat. Gayundin, dahil sa uri ng pagbubuklod (site na nagbubuklod) na may photosystem II. Ang QA ay sinasabing ang nakapirming plastoquinone at ang QB ay ang mobile plastoquinone.

Pagkatapos ng lahat, ang QA ay ang photosystem II na nagbubuklod na zone na tumatanggap ng dalawang elektron sa pagkakaiba-iba ng oras sa pagitan ng 200 at 600 sa amin. Sa halip, ang QB ay may kakayahang magbigkis at magtanggal mula sa photosystem II, pagtanggap at paglilipat ng mga electron sa cytochrome.

Sa antas ng molekular, kapag nabawasan ang QB, ipinagpapalit ito para sa isa pang hanay ng mga libreng plastoquinones sa loob ng thylakoid membrane. Sa pagitan ng QA at QB mayroong isang non-ionic Fe atom (Fe ⁺² ) na nakikilahok sa elektronikong transportasyon sa pagitan nila.

Sa buod, ang QB ay nakikipag-ugnay sa mga residue ng amino acid sa sentro ng reaksyon. Sa ganitong paraan ang QA at QB ay nakakakuha ng isang mahusay na pagkakaiba-iba sa mga potensyal na redox.

Bukod dito, dahil ang QB ay mas maluwag na nakagapos sa lamad, madali itong mahiwalay sa pamamagitan ng pagbawas sa QH 2. Sa ganitong estado ay may kakayahang ilipat ang mga elektron na may mataas na enerhiya na natanggap mula sa QA sa cytochrome bc1-complex 8.

Mga Sanggunian

1. González, Carlos (2015) Photosynthesis. Nabawi sa: botanica.cnba.uba.ar
2. Pérez-Urria Carril, Elena (2009) Photosynthesis: Basic Aspect. Reduca (Biology). Series Physiology Series. 2 (3): 1-47. ISSN: 1989-3620
3. Petrillo, Ezequiel (2011) Ang regulasyon ng alternatibong paghahati sa mga halaman. Mga epekto ng ilaw sa pamamagitan ng mga signal ng retrograde at ng PRMT5 na protina na methyltransferase.
4. Sotelo Ailin (2014) Photosynthesis. Faculty of Exact, Likas na Agham at Surveying. Tagapangulo ng Plant Physiology (Gabay sa Pag-aaral).