Содержание
- 2. ФОТОАКТИВАЦИЯ Mn/Ca кластер можно экстрагировать из ФС2 без инактивации связывающих участков. Это доказывается тем, что каталитический
- 3. Схема самосборки марганцевого кластера в процессе ФА Mn2+ Mn2+ Mn2+ Mn2+ Ca2+ Высокоаффинный Mn-связывающий участок Генерируемый
- 4. МЕХАНИЗМ ОКИСЛЕНИЯ ВОДЫ Yachandra et al., 1996 Увеличение расстояния 2,7А, зафиксированное EXAFS.
- 5. МЕХАНИЗМ ОКИСЛЕНИЯ ВОДЫ Hillier & Wydrzynski, 2000
- 6. МЕХАНИЗМ ОКИСЛЕНИЯ ВОДЫ Brudvig G with coworkers, 2005
- 7. МЕХАНИЗМ ОКИСЛЕНИЯ ВОДЫ Barber & Tran, 2013 На рисунке представлены два возможных механизма финальной стадии S
- 8. (Suga et al. 2014) При переходе из S1 в S2 состояние может окисляться либо марганец Mn4
- 12. Каталитический центр окисления воды расположен в глубине белковой структуры, поэтому должны существовать каналы для доставки субстрата
- 13. Пути транспорта молекул воды, протонов и кислорода между КВК и внутритилакоидным пространством (компьютерное моделирование) Murray&Barber, 2007
- 14. Каналы должен иметь такой минимальный диаметр, чтобы обеспечить прохождение кислорода или воды. Канал i – наиболее
- 15. Канал iii – наиболее полярный канал и содержит ряд аминокислот, характерных для протонных каналов. Поэтому, предполагается,
- 16. КАНАЛЫ Najafpour et al., 2012 Кислород Вода Н+
- 17. Синтез АТФ Аденозинтрифосфат Cинтез АТФ осуществляется мембранным ферментом АТФ-синтазой, использующим энергию протонов, перемещающихся по протонному градиенту
- 18. Свободная энергия. Преобразование энергии в живых системах. Высокоэнергетические фосфаты. Свободная энергия G – наиболее полезная термодинамическая
- 19. В клетках, освобождаемая при окислении энергия, преобразуется путем сопряжения процесса окисления с синтезом АТФ из АДФ
- 20. Пример механизма использования АТФ: синтез сложного эфира. RCOOH + HO-R’ ⇔ RCOOR’ + H2O ΔG0 =
- 21. Структура АТФ-синтазы Строма Люмен
- 22. Водорастворимый фактор сопряжения F1 cостоит из: 3 субъединиц α неподвижная часть (статор) 3 субъединиц β неподвижная
- 23. Функционирование АТФ синтазы Связывание субстрата, синтез АТФ и высвобождение АТФ. Каждая β субъединица фактора F1 имеет
- 24. α АТФ γ γ Р Р Скорость вращения ротора – до 700 оборотов в сек по
- 25. Функционирование АТФ синтазы Механизм вращения ротора. Как осуществляется вращение γ-субъединицы? γ-субъединица, участвующая синтезе АТФ, входит в
- 26. 5. Каналы расположены в гидрофобной неподвижной субъединице а, примыкающей к кольцу ротора. Кольцо ротора. 1. Кольцо
- 27. 5. После поворота кольца ротора на 360о остаток Asp депротонируется и протон выбрасывается наружу по выходному
- 28. Протонирование/депротонирование c-Asp кислоты сопровождается поворотом ТМC с субъединицы, который обеспечивается взаимодействием с остатком Arg субъединицы а.
- 29. In the starting position, the stator arginine is tightly bound to binding site S1. An incoming
- 30. PQ PQ FNR или FQR (?) Циклический транспорт электронов NDH – NAD(P)H dehydrogenase FNR - ferredoxin-NADP
- 31. Finazzi et al. 2003 Циклический транспорт электронов
- 32. Allen, 2003
- 33. Методы исследования фотосистемы 2. Флуоресценция и люминесценция. Флуоресценция в ФС2 является результатом главным образом дезактивации возбужденной
- 34. Методы исследования фотосистемы 2. Флуоресценция и люминесценция. Люминесценция – регистрация квантов света, появляющихся при рекомбинации зарядов
- 35. Yzox DCMU P680+ Mn(II) P680* Pheo Q-a Qb P680 Скорость уменьшения выхода флуоресценции зависит от скорости
- 36. Кинетика уменьшения выхода флуоресценции, индуцированной вспышкой света: Qa- → Qb t1/2 = 100 – 250 мкс
- 37. Методы исследования фотосистемы 2. Кинетика индукции флуоресценции Strasser, 1997
- 38. Методы исследования фотосистемы 2. Замедленная флуоресценция Guo & Tan, 2013
- 39. Методы исследования фотосистемы 2. ЭПР ЭПР – практически все электрон-транспортные компоненты ФС2 дают сигнал ЭПР, но
- 40. Полярография – метод измерения концентрации кислорода в среде (соответственно, возможность измерения скорости окисления воды фотосистемой 2
- 41. Эволюция фотосистем. ФС1: центральные белки PsaA и PsaB имеют по 11 трансмембранных спиралей и каждый белок
- 42. Рентгеновский анализ кристаллов ФС1 и ФС2 показал очень интересные результаты: расположение в мембране спиралей белков D1
- 43. Расположение трансмембранных спиралей ФС1 и ФС2.
- 44. Эволюция фотосистем. Структура белка ФС1 ФС2 СР43/CP47 D1/D2 PsaA/PsaB
- 45. Большое сходство в структурной организации фотосистем 1-го и 2-го типов позволило ряду авторов предположить, что эти
- 46. Эволюция. Происхождение фотосистем. Редокс переключатель (Allen, 2005) Fig. 2. Retention of type I and type II
- 48. Эволюция ФС2 Анаэробные зеленые бактерии Allen & Martin, 2007 В цианобактериях Oscillatoria limnetica в присутствии H2S
- 49. Эволюция ФС2 4500 500 АРХЕЙ ПРОТЕРОЗОЙ ПАЛЕОЗОЙ ⇒ 2500 Млн. лет О2 Fe2+ 0.01 атм 10-20M
- 50. Возможные доноры электронов до использования воды: Fe(II) H2S H2O2 – легко окисляемый донор, для реакции окисления
- 51. СИММЕТРИЯ МЕЖДУ СООН КОНЦЕВЫМИ УЧАСТКАМИ ПОЛИПЕПТИДОВ D1 ИD2 D1 …. SVVDSQGRVINTWAD II NRANLGMEVMHERNAHNFDLDLA D2 …PEFETFYTKNIIINEGIRAWMAAQDQPHENLIFPEEVLPRG 344
- 52. Примеры использования фотосистем в биотехнологии Глобальное потребление энергии в настоящее время около 17 TW/год. Около 40%
- 53. Примеры использования фотосистем в биотехнологии Фотоводород. Фотосинтетические бактерии, цианобактерии и одноклеточные зеленые водоросли могут на свету
- 54. Механизм выделения водорода в одноклеточных зеленых водорослях Гидрогеназа
- 55. Источником электронов для гидрогеназы является ферредоксин, восстанавливаемый ФС1. В свою очередь, ФС1 восстанавливается через цепь переносчиков
- 56. 2. Биосенсоры. Для обнаружения гербицидов и тяжелых металлов в воде, почве, продуктах. Giardi & Pace, 2005
- 57. 3. Био-фотосенсор. Фотосистема 1 из термоустойчивых цианобактерий соединена молекулярной “проволочкой” с транзистором. (Terasaki et al. 2007).
- 58. Фотосистема 1 соединена молекулярной “проволочкой” с гидрогеназой (Lubner et al., 2010).
- 60. Скачать презентацию