9.4:

光系统 II

JoVE Core
Biology
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JoVE Core Biology
Photosystem II
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March 11, 2019

多蛋白复合物光系统 II (PS II) 收集光子并将其能量通过其结合的色素转移到其反应中心,并最终通过电子传递链转移到光系统 I (PSI)。负责捕获光系统中光能的色素包括叶绿素 a、叶绿素 b 和类胡萝卜素。

色素分子分布在两个光系统域——天线复合物和反应中心。分布在天线复合物中的色素分子的主要目的是以光子的形式吸收光并将它们汇集到反应中心的特殊叶绿素对。然而,类胡萝卜素也具有保护功能。它们有助于耗散大量吸收的能量,以避免对植物组织造成损害。

PSII 反应中心,也称为 P680,吸收一个光子,该光子激发叶绿素中的电子。高能电子挣脱并传递给初级电子受体。氧化的 P680 缺失的电子被从水分子分裂中提取低能电子所取代。一个 H2O 分子的分裂会释放出两个电子、两个氢原子和一个氧原子。来自两个 H2O 分子的两个氧原子结合形成一个氧分子,该氧分子被释放到环境中。相比之下,释放的氢离子在建立跨类囊体膜的质子梯度方面起着关键作用,这对于叶绿体中 ATP 的合成至关重要。