プラストキノンの分類、化学構造および機能



の プラストキノン （PQ）は脂質有機分子、具体的にはキノンファミリーのイソプレノイドである。実際、それは光化学系IIに関与するキノンの多価不飽和側鎖誘導体です.

葉緑体のチラコイド膜に位置し、それは分子レベルで非常に活発な無極性の性質を持っています。確かに、名前plastoquinoneは高等植物の葉緑体におけるその位置に由来します.

光合成の間、太陽放射はクロロフィルP-680によってFS-IIシステムに捕獲され、そして電子を放出することによって酸化されます。この電子はより高いレベルのエネルギーまで上昇し、それが有権者アクセプター分子によって取り込まれます。プラストキノン（PQ）.

プラストキノンは、電子光合成輸送チェーンの一部です。それらは異なる信号を統合する場所であり、光に対するRSp31の応答における重要な要素です。光合成装置の機能状態に応じて還元および酸化されるFS-IIあたり約10 PQがあります.

それ故、電子は、いくつかのシトクロムが介在する輸送鎖を通って移動し、次にプラストシアニン（ＰＣ）に到達し、それは電子をＦＳ − １のクロロフィル分子に移動する。.

索引

  • 1分類
  • 2化学構造
    • 2.1 - 生合成
  • 3つの機能
    • 3.1ライトフェーズ（PS-II）
  • 4参考文献

分類

プラストキノン（C55H80○2）はベンゼン環（キノン）と会合した分子である。具体的には、その酸化還元電位によって区別される芳香族化合物であることを特徴とする、シクロヘキサジオンの異性体です。.

キノンはそれらの構造と特性に基づいて分類されます。このグループ内では、ベンゾキノンは区別され、ヒドロキノンの酸素化によって発生する。この分子の異性体は オルソ-ベンゾキノンと のために-ベンゾキノン.

一方、プラストキノンは、それらがベンゾキノンファミリーに属するので、ユビキノンに似ています。この場合、両方とも光合成および嫌気性呼吸の間に輸送鎖において電子受容体として働く。.

その脂質状態に関連して、それはテルペンのファミリーに分類される。つまり、植物や動物の色素を構成する脂質で、細胞に色を与えます。.

化学構造

プラストキノンは、ポリイソプレノイドの側鎖と会合したベンゼン - キノンの活性環によって形成される。事実、六方晶芳香環は、炭素Ｃ − １およびＣ − ４での二重結合によって２つの酸素分子に結合している。.

この要素は側鎖を表し、一緒に結合した9個のイソプレンから構成されています。従って、それはポリテルペンまたはイソプレノイド、すなわち５個の炭素原子を有する炭化水素ポリマーイソプレン（２－メチル－１，３－ブタジエン）である。.

同様に、それは脂質アンカーと同様に細胞膜への結合を促進するプレニル化分子である。これに関して、疎水性基がそのアルキル鎖に付加されている（メチル基ＣＨ ３は位置Ｒ ３およびＲ ４に分岐している）。.

-生合成

光合成過程の間、プラストキノンはその短いライフサイクルのために、継続的に合成されます。植物細胞の研究はこの分子が15から30時間の間活動的に残ることを決定しました.

確かに、プラストキノンの生合成は35までの酵素を含む非常に複雑なプロセスです。生合成には2つの段階があります。1つ目はベンゼン環で、2つ目は側鎖で起こります。.

初期フェーズ

初期段階では、キノン - ベンゼン環およびプレニル鎖の合成が行われる。チロシンおよびプレニル側鎖から得られた環は、グリセルアルデヒド-3-リン酸およびピルビン酸の結果である。.

ポリイソプレノイド鎖のサイズに基づいて、プラストキノンの種類が確立されます.

環と側鎖との縮合反応

次の段階は、環と側鎖との縮合反応を含む。.

ホモゲンチスティック酸（HGA）は、チロシンから合成されるベンゼン - キノン環の前身であり、酵素チロシンアミノトランスフェラーゼの触媒作用のおかげで起こるプロセスです。.

その一部として、プレニル側鎖はメチルエリトリトールホスフェート（ＭＥＰ）経路に由来する。これらの鎖は、酵素ソラネシル二リン酸シンテターゼによって触媒されて、ソラネシル二リン酸（ＳＰＰ）を形成する。.

メチルエリスリトールホスフェート（ＭＥＰ）は、イソプレノイド生合成の代謝経路を構成する。両方の化合物が形成された後、ホモジリスチン酸とソラネシル二リン酸の​​鎖との縮合が起こり、酵素homogentistato solanesil-transrasa（HST）によって触媒される反応が起こる。.

2-ジメチル - プラストキノン

最後に、2-ジメチル - プラストキノンと呼ばれる化合物が生み出され、それは後に酵素メチルトランスフェラーゼの介入により、最終生成物として得ることを可能にする：プラストキノン。.

機能

プラストキノンは、太陽光からのエネルギーの介在で起こる光合成に介入し、無機基質の変換からのエネルギーに富む有機物をもたらします。.

ライトフェーズ（PS-II）

プラストキノンの機能は、光合成過程の明期（PS-II）に関連しています。電子の移動に関与するプラストキノン分子はQ AおよびQ Bと呼ばれます.

これに関して、光化学系ＩＩ（ＰＳ − ＩＩ）は、水 - プラストキノンオキシドレダクターゼと呼ばれる複合体であり、そこで２つの基本的な過程が行われる。水の酸化は酵素的に触媒され、そしてプラストキノンの還元が起こる。この活動では、680 nmの波長の光子は吸収されます.

分子Q AとQ Bは、電子の移動方法と移動速度が異なります。また、光化学系IIとの結合の種類（結合部位）についても。 Ｑ Aは固定プラストキノンであり、Ｑ Bは可動プラストキノンであると言われている.

結局のところ、Q Aは200から600 usの間の時間変動で2つの電子を受け入れる光化学系IIへの付着の領域です。これとは対照的に、Q Bは光化学系IIに結合したり分離したりして、電子を受容してシトクロムに移動させることができます。.

分子レベルでは、Ｑ Bが減少すると、それはチラコイド膜内の遊離プラストキノンの他のセットと交換される。 Q AとQ Bの間には、非イオン性のFe（Fe）原子があります。+2それらの間の電子的輸送に参加している）.

要約すると、Ｑ Ｂは反応中心のアミノ酸残基と相互作用する。このようにして、Q AとQ Bは酸化還元電位に大きな差をつけます。.

さらに、Q Bは膜に弱く結合しているので、Q H 2に還元することによって容易に分離することができる。この状態では、Q Aから受け取った高エネルギー電子をシトクロムbc 1 - 錯体8に移動させることができる。.

参考文献

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