Feofitin

Feofitin a
Všeobecné
Chem. vzorec	C55H74N4O5 _ _ _ _ _ _ _
Fyzikální vlastnosti
Molární hmotnost	871,2 g/ mol
Klasifikace
Reg. Číslo CAS	603-17-8
PubChem	5459387
CHEBI	8108
Bezpečnost
NFPA 704	0 0 0
Údaje jsou založeny na standardních podmínkách (25 °C, 100 kPa), pokud není uvedeno jinak.

Feofytin je chemická sloučenina, která slouží jako jeden z prvních akceptorů elektronů v řetězci transportu elektronů v reakčním centru (RC) fotosystému II (PSII) v rostlinách a v reakčním centru (RC) purpurových bakterií. Jak v reakčním centru PSII (primární donor elektronů P680), tak v bakteriích ( P870 ) jsou excitované elektrony přenášeny z na feofytin, který je pak přenáší na chinon (Q A ). Obecně jsou mechanismy, funkce a úkoly molekuly feofytinu v obou transportních řetězcích podobné.

Chemická struktura

Biochemicky je feofytin molekulou chlorofylu s chybějícím iontem Mg2 + . Může se tvořit z chlorofylu, když je ošetřen slabou kyselinou a je to tmavě namodralý voskový pigment. [1] Pravděpodobná etymologie pochází z tohoto popisu: pheo znamená tmavý , [2] a fyto znamená zelenina . [3]

Historie objevů

V roce 1977 provedli vědci Klevanik, Klimov a Shuvalov sérii experimentů, aby dokázali, že to byl feofytin, a ne plastochinon , který sloužil jako původní nosič elektronů ve fotosystému II. Pomocí několika metod, včetně elektronové paramagnetické rezonance , dospěli k závěru, že feofytin je redukovatelný, a proto je nosičem elektronů mezi P680 a plastochinonem [4] . Tento objev se setkal s vlnou protestů, protože mnozí považovali feofytin za produkt rozkladu chlorofylu. Další testování však odhalilo a prokázalo, že feofytin je skutečně prvním nosičem elektronů v PSII a dále je přenáší na plastochinon [5] . Během výzkumu byly získány následující informace:

1. Fotosnížení feofytinu bylo pozorováno v různých směsích obsahujících PSII reakční centra.
2. Množství feofytinu je přímo úměrné počtu reakčních center PS II.
3. Foto-redukce feofytinu nastává při teplotách kolem 100 Kelvinů a je pozorována po redukci plastochinonu.
4. K přenosu elektronu z P680* na Feo dochází za 3 až 20 psec.
5. Redukovaný Feo přenese svůj elektron na plastochinon za 200 psec.

Všechna tato pozorování charakterizují fototransformace složek reakčního centra.

Reakce ve fialových bakteriích

Bakteriofeofytin (BPheo) je jedním z prvních akceptorů elektronů v reakčním centru (RC P870) purpurových bakterií. Poprvé byla jeho účast na práci RC stanovena článkem Shuvalova a Klimova v roce 1976. Účast VRheo v tomto procesu lze podmíněně rozdělit do 5 hlavních etap. Prvním stupněm je excitace dimeru bakteriochlorofylu (BChl) 2 nebo speciálního páru BChl.

• (BChl) 2 + 1 exciton → (BChl) 2 * (excitace)

Druhá fáze zahrnuje přenos elektronu z (BChl) 2 na bakteriofeofytin, který se stává záporně nabitým radikálem a dvojice (BChl) 2 se stává  radikálem s kladným nábojem, ty. dochází k oddělení náboje.

• (BChl) 2 * + BPheo → (BChl) 2 + + BPheo - (oddělení náboje)

Třetí fází je rychlý přenos elektronů na pevně vázaný ubichinon Q A , který je daruje druhému, ubichinonu Q B . Dva elektrony převádějí Q B na dvakrát redukovanou formu (Q B H 2 ).

• 2BPheo - + 2H + + Q B → 2BPheo + Q B H2 ( snížení chinonu)

Čtvrtá a poslední fáze spočívá ve vyplnění elektronové „díry“ ve speciálním páru (BChl) 2+ elektrony cytochromu c hemu . Tím je (BChl) 2 + redukován a cyklus je dokončen, což umožňuje následné reakce, restartování cyklu.

Funkce feofytinu ve fotosystému II

Ve fotosystému II plní feofytin podobné funkce: je opět prvním elektronovým nosičem fotosystému. Po excitaci P680 (P680 * ) je elektron převeden na feofytin, který se změní na záporně nabitý radikál. Záporně nabitý feofytin daruje elektrony dvěma molekulám plastochinonu. Nakonec elektrony vstupují do cytochromu b 6 f a opouštějí fotosystém II. Reakce popsané v části výše pro fialové bakterie mohou poskytnout obecný obraz skutečného pohybu elektronů přes feofytin a fotosystém. Obecné schéma je následující:

1. Excitace
2. oddělení náboje
3. Obnova plastochinonu
4. Obnova substrátu (chlorofyl)

Propojení s přípravou jídla

V západní kultuře je jasně zelená zelenina považována za atraktivnější než tmavší, olivově zbarvená zelenina. Přítomnost nežádoucího zbarvení je způsobena přítomností feofytinu, který může vznikat při kyselém vaření nebo delším vaření. Pro zachování jasu je nutné používat způsoby vaření zeleniny, které minimalizují tvorbu feofytinu, například vaření v otevřené nádobě uvolní těkavé kyseliny a zkrátí dobu vaření, což pomůže zachovat zelenou barvu.

Zdroje

• Klimov VV Objev funkce feofytinu při přeměně fotosyntetické energie jako primárního akceptoru elektronů Fotosystému  II //  Léčiva : deník. - Adis International , 2003. - Sv. 76 , č. 1-3 . - str. 247-253 . - doi : 10.1023/A:1024990408747 . — PMID 16228584 .
• McWilliams, Margaret. Ilustrovaný průvodce přípravou jídla  (neopr.) . — 4. - Redondo Beach, CA: Plycon Press, 1982.
• Nelson, David L.; Cox, Michael M. Lehninger Principy biochemie  (neopr.) . — 4. New York: W. H. Freeman, 2005.
• Sekce fotosyntetických molekul. » Knihovna 3-D molekulárních struktur . 22. dubna 2007
• Xiong, Ling a Richard Sayre. "Identifikace potenciálních vazebných míst pro feofytin v reakčním centru Photosystem II Chlamydomondas pomocí místně řízené mutageneze." (2000). Americká společnost rostlinných biologů . 22. dubna 2007.

Viz také

• Fotosyntéza
• Fotosystém II
• Fotosystém I
• Chlorofyl
• reakční centrum
• P680

Poznámky

1. ↑ http://dictionary.reference.com/browse/pheophytin Archivováno 2. listopadu 2012 na Wayback Machine Merriam-Webster Medical Dictionary definice feofytinu
2. ↑ http://dictionary.reference.com/browse/pheo- Archivováno 2. listopadu 2012 na Wayback Machine Definice pheo v The American Heritage Stedman's Medical Dictionary
3. ↑ phyt Archivováno 25. prosince 2013 na Wayback Machine . CollinsDictionary.com. Collins English Dictionary - Kompletní a nezkrácené 11. vydání. Staženo 19. října 2012.
4. ↑ Klimov, Allahverdiev, Klevanik, Shuvalov
5. ↑ Klimov, Allahverdiev, Shuvalov

Slovníky a encyklopedie	Britannica (online)