플라 스토 퀴논 ( PQ는 ) 지질 유기 분자 퀴논 구체적 프레 노이드 패밀리이다. 사실, 광합성의 광계 II에 참여하는 것은 퀴 논의 측쇄 다중 불포화 유도체입니다.
엽록체의 틸라코이드 막에 위치하며, 무극성이며 분자 수준에서 매우 활동적입니다. 실제로, 플라 스토 퀴 논의 이름은 고등 식물의 엽록체에있는 위치에서 유래되었습니다.
틸라코이드 막. Par Tameeria sur Wikipédia anglais, via Wikimedia Commons
광합성 과정에서 태양 복사는 엽록소 P-680에 의해 FS-II 시스템에서 포착 된 다음 전자를 방출하여 산화됩니다. 이 전자는 더 높은 에너지 수준으로 상승하며, 이는 유권자 수용자 분자 인 플라 스토 퀴논 (PQ)에 의해 선택됩니다.
플라 스토 퀴논은 광합성 전자 수송 사슬의 일부입니다. 이들은 서로 다른 신호를 통합하는 사이트이며 빛에 대한 RSp31의 응답에서 핵심 요소입니다. 광합성 장치의 기능적 상태에 따라 환원 및 산화되는 FS-II 당 약 10 개의 PQ가 있습니다.
따라서 전자는 여러 사이토 크롬이 포함 된 수송 사슬을 통해 전달되어 나중에 플라스 토시 아닌 (PC)에 도달하여 FS-I의 엽록소 분자에 전자를 제공합니다.
분류
플라 스토 퀴논 (C 55 H 80 O 2 )은 벤젠 고리 (퀴논)와 관련된 분자입니다. 구체적으로는 시클로 헥사 디온의 이성질체로 산화 환원 전위로 분화되는 방향족 화합물을 특징으로한다.
퀴논은 구조와 특성에 따라 분류됩니다. 이 그룹 내에서 벤조 퀴논은 하이드로 퀴 논의 산소화에 의해 분화됩니다. 이 분자의 이성질체는 오르토-벤조 퀴 논과 파라-벤조 퀴논입니다.
반면에 플라 스토 퀴논은 벤조 퀴논 계열에 속하기 때문에 유비 퀴 논과 유사합니다. 이 경우 둘 다 광합성과 혐기성 호흡 중에 수송 사슬에서 전자 수용체 역할을합니다.
지질 상태와 관련하여 테르펜 계열로 분류됩니다. 즉, 식물과 동물의 색소를 구성하는 지질이 세포에 색을 제공합니다.
화학 구조
플라 스토 퀴논은 폴리 이소 프레 노이드의 측쇄와 관련된 활성 벤젠-퀴논 고리로 구성됩니다. 사실, 육각형 방향족 고리는 C-1과 C-4 탄소에서 이중 결합을 통해 두 개의 산소 분자와 연결되어 있습니다.
이 요소는 사이드 체인을 가지고 있으며 서로 연결된 9 개의 이소프렌으로 구성됩니다. 결과적으로 폴리 테르펜 또는 이소 프레 노이드, 즉 5 개의 탄소 원자 이소프렌 (2- 메틸 -1,3- 부타디엔)의 탄화수소 중합체입니다.
마찬가지로, 지질 앵커와 유사하게 세포막에 대한 부착을 촉진하는 프레 닐화 분자입니다. 이와 관련하여, 소수성 그룹이 알킬 사슬에 추가되었습니다 (위치 R3 및 R4에서 분기 된 메틸 그룹 CH3).
-생합성
광합성 과정에서 플라 스토 퀴논은 수명이 짧기 때문에 지속적으로 합성됩니다. 식물 세포에 대한 연구에 따르면이 분자는 15 ~ 30 시간 동안 활성 상태를 유지합니다.
실제로 플라 스토 퀴논 생합성은 최대 35 개의 효소를 포함하는 매우 복잡한 과정입니다. 생합성에는 두 단계가 있습니다. 첫 번째 단계는 벤젠 고리에서 발생하고 두 번째 단계는 측쇄에서 발생합니다.
초기 단계
초기 단계에서 퀴논-벤젠 고리와 프레 닐 사슬의 합성이 수행됩니다. 티로신과 프레 닐 측쇄에서 얻은 고리는 글리 세르 알데히드 -3- 포스페이트와 피루 베이트의 결과입니다.
폴리 이소 프레 노이드 사슬의 크기에 따라 플라 스토 퀴 논의 유형이 설정됩니다.
측쇄와 고리 축합 반응
다음 단계는 고리와 측쇄의 축합 반응을 포함합니다.
Homogentistic acid (HGA)는 효소 티로신 아미노 트랜스퍼 라제의 촉매 작용으로 인해 발생하는 과정 인 티로신에서 합성되는 벤젠-퀴논 고리의 전신입니다.
프레 닐 측쇄는 메틸 에리스리톨 포스페이트 (MEP) 경로에서 시작됩니다. 이들 사슬은 효소 solanesyl diphosphate synthetase에 의해 촉매 작용을 받아 solanesyl diphosphate (SPP)를 형성합니다.
Methyl erythritol phosphate (MEP)는 Isoprenoids의 생합성을위한 대사 경로를 구성합니다. 두 화합물의 형성 후, 균질 산의 축합은 효소 homogentistate solanesyl-transferase (HST)에 의해 촉매되는 반응 인 solanesyl diphosphate 사슬과 함께 발생합니다.
2- 디메틸-플라 스토 퀴논
마지막으로 2-dimethyl-plastoquinone이라는 화합물이 생성되고 나중에 효소 methyl-transferase의 개입으로 최종 생성물 인 plastoquinone을 얻을 수 있습니다.
풍모
플라 스토 퀴논은 광합성에 관여합니다. 광합성은 태양 광 에너지의 개입으로 발생하여 무기 기질의 변형으로 인해 에너지가 풍부한 유기물을 생성합니다.
광상 (PS-II)
플라 스토 퀴 논의 기능은 광합성 과정의 광상 (PS-II)과 관련이 있습니다. 전자 전달에 참여하는 플라 스토 퀴논 분자를 QA 및 Q B라고합니다.
이와 관련하여 광계 II (PS-II)는 물-플라 스토 퀴논 산화물-환원 효소라고 불리는 복합체로, 두 가지 기본 과정이 수행됩니다. 물의 산화는 효소에 의해 촉매되고 플라 스토 퀴 논의 감소가 발생합니다. 이 활동에서는 파장이 680nm 인 광자가 흡수됩니다.
QA와 QB 분자는 전자를 전달하는 방식과 전달 속도가 다릅니다. 또한 광계 II와의 결합 유형 (결합 부위) 때문입니다. QA는 고정 된 플라 스토 퀴논이고 QB는 이동성 플라 스토 퀴논이라고합니다.
결국 QA는 200에서 600 us 사이의 시간 변화에서 두 전자를 받아들이는 광계 II 결합 영역입니다. 대신 QB는 광계 II와 결합하고 분리하여 전자를 받아들이고 사이토 크롬으로 전달하는 능력을 가지고 있습니다.
분자 수준에서 QB가 감소하면 틸라코이드 막 내의 다른 유리 플라 스토 퀴논 세트로 교환됩니다. QA와 QB 사이에는 그들 사이의 전자 수송에 참여하는 비이 온성 Fe 원자 (Fe +2 )가 있습니다.
요약하면, QB는 반응 센터의 아미노산 잔기와 상호 작용합니다. 이러한 방식으로 QA와 QB는 산화 환원 전위에서 큰 차이를 얻습니다.
또한, QB는 막에 더 느슨하게 결합되어 있기 때문에 QH 2로 환원되어 쉽게 분리 될 수 있습니다.이 상태에서 QA에서받은 고 에너지 전자를 사이토 크롬 bc1-complex 8로 전달할 수 있습니다.
참고 문헌
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