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P700: 두 판 사이의 차이

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2020년 12월 30일 (수) 10:02 판

P700은 식물, 조류, 시아노박테리아에서 광계 I과 관련된 이합체 분자인 반응중심 엽록소 a이다.[1][2][3][4] P700의 "P"는 "pigment"에서 유래되었으며, "700"은 가시광선의 적색 부분인 700nm의 빛을 가장 잘 흡수한다는 것을 의미한다.[5] P700의 구조는 두 개의 별개의 엽록소 분자 특히 엽록소 a와 엽록소 a를 포함하는 이종이량체로 구성된다.[6] 그러나 필연적으로 이 특수한 P700은 마치 하나의 단위인 것처럼 작동한다. P700은 대략 430nm~700nm 사이의 파장을 가진 빛 에너지를 흡수하고, 빛 에너지를 흡수해 생성한 고 에너지 전자를 인근에 위치한 일련의 수용체로 전달하는 능력 때문에 중요하다.[7]

비순환적 광인산화에서 광계 I은 전자를 NADP+로 전달하여 NADPH를 생성한다. 광계 I이 빛을 흡수할 때 P700의 전자는 더 높은 에너지 준위으로 여기된다. 그 결과 여기된 전자를 가지는 P700은 P700*로 지정되며, 이는 -1.2 V의 상당한 음의 산화환원전위를 가지기 때문에 강력한 환원제이다.[8] P700이 들뜬 후 전자 중 하나가 전자 수용체인 Ao로 전달되어 전하 분리를 유발하여 음이온성의 Ao− 및 양이온성의 P700+를 생성한다. 그 후 전자는 Ao에서 A1로 알려진 필로퀴논 분자를 거쳐 3개의 철-황 클러스터로 전달된다.[9] 광계 I은 철-황 클러스터 단백질을 최종 전자 수용체로 사용한다. 따라서 전자는 Fx에서 다른 철-황 클러스터인 FA로 전달된 다음에 전자 수용체로 역할을 하는 마지막 철-황 클러스터인 FB로 전달된다. 결국 전자는 페레독신 단백질로 전달되어 환원된 형태의 페레독신을 생성한다. 전자는 페레독신에서 NADP+ 로 전달되어 NADPH를 생성한다. P700*에서 후속 전자 수용체로 전자가 전달되는 속도가 빠르기 때문에 전자가 P700의 양이온 형태로 다시 전달되는 것을 방지한다.[10] P700+는 플라스토시아닌을 산화시켜 전자를 얻어 P700을 재생성한다.

대부분의 경우 광계 I 내에서 전달되는 전자는 비순환적으로 전달되어 NADPH를 생성하는 데 사용된다. 그러나 특정 상황에서는 광합성에서 전달되는 전자를 재활용하는 것이 중요하며, 그 결과 철-황 클러스터 FB의 전자가 사이토크롬 b6f 복합체(광계 II와 광계 I 사이의 어댑터)로 전달된다.[11] 순환적 광인산화 경로는 ATP를 생성하기 위한 H+의 농도 기울기를 생성한다. 그러나 순환적 광인산화에서는 페레독신이 환원되지 않기 때문에 NADPH가 생성되지 않는다.[12]

같이 보기

각주

  1. ↑ Chitnis, Parag R (June 2001). “P HOTOSYSTEM I: Function and Physiology”. 《Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology》 (영어) 52 (1): 593–626. doi:10.1146/annurev.arplant.52.1.593. ISSN 1040-2519. PMID 11337410. 
  2. ↑ Fromme, Petra; Jordan, Patrick; Krauß, Norbert (October 2001). “Structure of photosystem I”. 《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics》 (영어) 1507 (1–3): 5–31. doi:10.1016/S0005-2728(01)00195-5. PMID 11687205. 
  3. ↑ Golbeck, John H., 편집. (2006). 《Photosystem I: The Light-Driven Plastocyanin:Ferredoxin Oxidoreductase》. Advances in Photosynthesis and Respiration (영어) 24. Dordrecht: Springer Netherlands. doi:10.1007/978-1-4020-4256-0. ISBN 978-1-4020-4255-3. 
  4. ↑ Webber, Andrew N; Lubitz, Wolfgang (October 2001). “P700: the primary electron donor of photosystem I”. 《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics》 (영어) 1507 (1–3): 61–79. doi:10.1016/S0005-2728(01)00198-0. PMID 11687208. 
  5. ↑ Webber, Andrew N; Lubitz, Wolfgang (October 2001). “P700: the primary electron donor of photosystem I”. 《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics》 (영어) 1507 (1–3): 61–79. doi:10.1016/S0005-2728(01)00198-0. PMID 11687208. 
  6. ↑ Golbeck, John H., 편집. (2006). 《Photosystem I: The Light-Driven Plastocyanin:Ferredoxin Oxidoreductase》. Advances in Photosynthesis and Respiration (영어) 24. Dordrecht: Springer Netherlands. doi:10.1007/978-1-4020-4256-0. ISBN 978-1-4020-4255-3. 
  7. ↑ Chitnis, Parag R (June 2001). “P HOTOSYSTEM I: Function and Physiology”. 《Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology》 (영어) 52 (1): 593–626. doi:10.1146/annurev.arplant.52.1.593. ISSN 1040-2519. PMID 11337410. 
  8. ↑ Golbeck, John H., 편집. (2006). 《Photosystem I: The Light-Driven Plastocyanin:Ferredoxin Oxidoreductase》. Advances in Photosynthesis and Respiration (영어) 24. Dordrecht: Springer Netherlands. doi:10.1007/978-1-4020-4256-0. ISBN 978-1-4020-4255-3. 
  9. ↑ Webber, Andrew N; Lubitz, Wolfgang (October 2001). “P700: the primary electron donor of photosystem I”. 《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics》 (영어) 1507 (1–3): 61–79. doi:10.1016/S0005-2728(01)00198-0. PMID 11687208. 
  10. ↑ Fromme, Petra; Jordan, Patrick; Krauß, Norbert (October 2001). “Structure of photosystem I”. 《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics》 (영어) 1507 (1–3): 5–31. doi:10.1016/S0005-2728(01)00195-5. PMID 11687205. 
  11. ↑ Chitnis, Parag R (June 2001). “P HOTOSYSTEM I: Function and Physiology”. 《Annual Review of Plant Physiology and Plant Molecular Biology》 (영어) 52 (1): 593–626. doi:10.1146/annurev.arplant.52.1.593. ISSN 1040-2519. PMID 11337410. 
  12. ↑ Fromme, Petra; Jordan, Patrick; Krauß, Norbert (October 2001). “Structure of photosystem I”. 《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergetics》 (영어) 1507 (1–3): 5–31. doi:10.1016/S0005-2728(01)00195-5. PMID 11687205. 
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