Фотосинтез. Запасання енергії. Як утворюється АТР

Ви перебуваєте: Фотосинтез. Запасання енергії

Ми у своєму викладі виходили з того, що основою синтезу АТР є перенос електроновий. Останнім часом, однак, широке визнання одержала хемиосмотическая теорія англійського дослідника Пітера Митчелла, в основу якої покладена вистава про переміщення протонів.

Розглянемо синтез АТР у хлоропластах (мал. 4.13), де легко простежити його зв'язок з ' ZоСхемою' світлових реакцій фотосинтезу (мал. 4.12). Фотосинтетичний ланцюг переносу електронів розміщається в тилакоидной мембрані. Один з переносників, що перебувають тут, електронів, пластохинон, переносить поряд з електронами й протони (Н+-іони), переміщаючи їх через тилакоидную мембрану в напрямку зовні усередину. Наслідком цього є підвищення концентрації протонів усередині тилакоида й виникнення значного градієнта рн між зовнішньою й внутрішньою стороною тилакоидной мембрани: із внутрішньої сторони середовище виявляється більш кислої, чому із зовнішньої. Ця підвищена кислотність усередині тилакоида ще більш підсилюється внаслідок фотолізу, при якім електрони й ПРО2 віддаляються, а протони накопичуються. Значний градієнт рн між внутрішньою й зовнішньою стороною тилакоидной мембрани являє собою потенційне джерело енергії. Ця енергія може використовуватися при зворотнім переміщенні протонів зсередини назовні по особливих каналах в 'грибоподібних виростах',

, що перебувають на зовнішній стороні тилакоидной мембрани. У каналах перебуває білок, так званий фактор сполучення (ФС1), здатний здійснювати синтез АТР. Цей білок, загалом кажучи, являє собою Атр-Азу, т. е, фермент, катализирующий розпад АТР, але при наявності відповідної енергії він може катализировать і синтез даного з'єднання. Енергію поставляють протони, що течуть крізь мембрану, через ніжки й голівки грибоподібних виростів. Усе в цілому нагадує перетворення механічної енергії в електричну в гідротурбіні. Протони течуть по каналах у грибоподібних виростах доти, поки їх концентрація усередині тилакоида перевищує зовнішню концентрацію й, виходить, поки електрони під впливом світла, що поглинається хлорофілом, переміщаються по ланцюгу переносників. На кожні два передані по ланцюгу електрони усередині тилакоида накопичується приблизно чотири протони. На кожні три протони, що вертаються ( за участю фактора сполучення) назад назовні, синтезується одна молекула АТР.

Розділи