مجمعات حصاد الضوء من النباتات الخضراء

📅 آخر تحديث: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

إن مركب حصاد الضوء (أو مركب الهوائي ؛ LH أو LHC ) عبارة عن مجموعة من جزيئات البروتين والكلوروفيل المدمجة في غشاء الثايلاكويد للنباتات والبكتيريا الزرقاء، والتي تنقل طاقة الضوء إلى جزيء كلوروفيل واحد في مركز التفاعل للنظام الضوئي .

تتكون أصباغ الهوائي بشكل أساسي من الكلوروفيل ب ، والزانثوفيل ، والكاروتينات . يُعرف الكلوروفيل أ بالصبغة الأساسية. أطياف امتصاصها غير متداخلة، مما يُوسع نطاق الضوء الذي يمكن امتصاصه في عملية التمثيل الضوئي. تؤدي الكاروتينات دورًا آخر كمضادات للأكسدة لمنع تلف جزيئات الكلوروفيل الناتج عن الأكسدة الضوئية. يحتوي كل مُركب هوائي على ما بين 250 و400 جزيء صبغي، وتُنقل الطاقة التي تمتصها هذه الجزيئات عبر نقل طاقة الرنين إلى مُركب بروتيني مُتخصص من الكلوروفيل يُعرف بمركز التفاعل لكل نظام ضوئي . [ 1 ] يبدأ مركز التفاعل سلسلة مُعقدة من التفاعلات الكيميائية التي تلتقط الطاقة على شكل روابط كيميائية.

في النظام الضوئي الثاني، عندما يمتص أي من جزيئي الكلوروفيل أ في مركز التفاعل طاقة، يُثار إلكترون وينتقل إلى جزيء مستقبل للإلكترونات ، وهو الفيوفيتين ، تاركًا الكلوروفيل أ في حالة مؤكسدة . يستبدل الكلوروفيل أ المؤكسد الإلكترونات عن طريق التحلل الضوئي الذي يتضمن أكسدة جزيئات الماء إلى أكسجين وبروتونات وإلكترونات .

يمتد الطرف الأميني لبروتين ربط الكلوروفيل أ - ب إلى داخل الستروما، حيث يشارك في التصاق أغشية الحبيبات، ويتم تنظيمه ضوئيًا عن طريق فسفرة عكسية لبقايا الثريونين فيه. [ 2 ] يُعتقد أن هاتين العمليتين تُساهمان في توزيع طاقة الإثارة بين النظامين الضوئيين الأول والثاني.

تشمل هذه العائلة أيضًا بروتين PsbS الخاص بالنظام الضوئي الثاني، والذي يلعب دورًا في التخميد المعتمد على الطاقة والذي يزيد من تبديد الطاقة الضوئية الزائدة الممتصة في النظام الضوئي. [ 3 ]

LHCI

يرتبط مُركّب حصاد الضوء الأول (LHC) بشكل دائم بالنظام الضوئي الأول (PS1) عبر الوحدة الفرعية PsaG الخاصة بالنباتات. ويتكون من أربعة بروتينات: Lhca1 وLhca2 وLhca3 وLhca4، وجميعها تنتمي إلى عائلة مُركّب حصاد الضوء (LHC) أو عائلة البروتينات الرابطة للكلوروفيل أ/ب. يلتف مُركّب حصاد الضوء (LHC) حول النواة التفاعلية للنظام الضوئي الأول (PS1). [ 4 ]

LHCII

يرتبط جزيء LH2 عادةً بالنظام الضوئي الثاني ، ولكنه قد ينفصل عنه ويرتبط بالنظام الضوئي الأول بدلاً من ذلك، وذلك تبعاً لظروف الإضاءة. [ 4 ] ويتم التحكم في هذا السلوك عن طريق الفسفرة العكسية. ويمثل هذا التفاعل نظاماً لموازنة طاقة الإثارة بين النظامين الضوئيين. [ 5 ]

مراجع

  1. ^ فويت د، فويت جي جي (2011). الكيمياء الحيوية الطبعة الرابعة . الولايات المتحدة الأمريكية: وايلي. ص 906 . رقم ISBN  978-0470-57095-1.
  2. ↑ يانغ دي إتش، بولسن إتش، أندرسون بي (يناير 2000). "يُعدّ النطاق الطرفي N لمركب بروتين ربط الكلوروفيل أ/ب المُجمِّع للضوء (LHCII) ضروريًا لتحلله البروتيني التكيفي". رسائل FEBS . 466 ( 2-3 ): 385-388 . Bibcode : 2000FEBSL.466..385Y . doi : 10.1016/ S0014-5793 (00)01107-8 . PMID 10682866. S2CID 19716587 .  
  3. ↑ لي إكس بي، جيلمور إيه إم، كافاري إس، باسي آر، جولان تي، كرامر دي، نيوجي كي كي (مايو 2004). "تنظيم حصاد الضوء في عملية التمثيل الضوئي يتضمن استشعار درجة الحموضة داخل تجويف الثايلاكويد بواسطة بروتين PsbS" . مجلة الكيمياء البيولوجية . 279 (22): 22866-74 . doi : 10.1074/jbc.M402461200 . PMID 15033974 . 
  4. 1 2 غروتجوهان، آي، وفروم، ب (2013). "النظام الضوئي الأول". موسوعة الكيمياء الحيوية ( الطبعة الثانية). لندن. ص 503-507 . doi : 10.1016/B978-0-12-378630-2.00287-5 . ISBN   978-0-12-378630-2.{{cite book}}: CS1 maint: موقع الناشر مفقود ( رابط )
  5. ↑ ليو إكس دي، شين واي جي (يوليو 2004). "فسفرة بروتينات الكلوروفيل أ/ب المُجمِّعة للضوء في أغشية الثايلاكويد من الطحلب الأخضر المُتحمِّل للملوحة، دوناليلا سالينا، بفعل كلوريد الصوديوم". رسائل FEBS . 569 ( 1-3 ): 337-340 . Bibcode : 2004FEBSL.569..337L . doi : 10.1016/j.febslet.2004.05.065 . PMID 15225658. S2CID 23367090 .  

انظر أيضاً