Фотасінтэз. Запасание энергіі. Як утворыцца АТР

Вы знаходзіцеся: Фотасінтэз. Запасание энергіі

Мы ў сваім выкладзе зыходзілі з таго, што асновай сінтэзу АТР з'яўляецца перанос электронаў. У апошні час, аднак, шырокае прызнанне атрымала хемиосмотическая тэорыя ангельскага даследніка Піцера Митчелла, у аснову якой пакладзена ўяўленне пра перасоўванне пратонаў.

Разгледзім сінтэз АТР у хларапластах (мал. 4.13), дзе лёгка прасачыць яго сувязь з 'Z-схемай' светлавых рэакцый фотасінтэзу (мал. 4.12). Фотасінтэтычны ланцуг пераносу электронаў мясцуецца ў тилакоидной мембране. Адзін са змешчаных тут пераносчыкаў электронаў, пластохинон, пераносіць нароўні з электронамі і пратоны (Н+-іёны), перасоўваючы іх праз тилакоидную мембрану ў кірунку знадворку ўнутр. Следствам гэтага з'яўляецца падвышэнне канцэнтрацыі пратонаў усярэдзіне тилакоида і ўзнікненне значнага градыенту рн паміж вонкавым і ўнутраным бокам тилакоидной мембраны: з унутранага боку асяроддзе апыняецца кіслейшай, чым з вонкавай. Гэта падвышаная кіслотнасць усярэдзіне тилакоида яшчэ больш узмацняецца з прычыны фатолізу, пры якім электроны і О2 выдаляюцца, а пратоны назапашваюцца. Значны градыент рн паміж унутраным і вонкавым бокам тилакоидной мембраны ўяўляе сабою патэнцыйная крыніца энергіі. Гэта энергія можа выкарыстоўвацца пры зваротным перасоўванні пратонаў знутры вонкі па адмысловых каналах у 'грыбападобных вырастах',

змешчаных на вонкавым боку тилакоидной мембраны. У каналах знаходзіцца бялок, так званы фактар спалучэння (ФС1), здольны ажыццяўляць сінтэз АТР. Гэты бялок, наогул кажучы, уяўляе сабою АТР-азу, т. е, фермент, які каталізуе распад АТР, але пры наяўнасці адпаведнай энергіі ён можа каталізаваць і сінтэз дадзенага злучэння. Энергію пастаўляюць пратоны, бягучыя скрозь мембрану, праз ножкі і галоўкі грыбападобных вырастаў. Усё ў цэлым нагадвае пераўтварэнне механічнай энергіі ў электрычную ў гідратурбіне. Пратоны цякуць па каналах у грыбападобных вырастах датуль, пакуль іх канцэнтрацыя ўсярэдзіне тилакоида перавышае вонкавую канцэнтрацыю і, значыць, пакуль электроны пад уздзеяннем поглощаемого хларафілам святла перасоўваюцца па ланцугу пераносчыкаў. На кожныя два перададзеных па ланцугу электрона ўсярэдзіне тилакоида назапашваецца прыблізна чатыры пратона. На кожныя тры пратона, якія вяртаюцца (з удзелам фактару спалучэння) зваротна вонкі, сінтэзуецца адна малекула АТР.

Часткі