tài liệu vi khuẩn quang hợp

Cấu trúc của một số sắc tố quang hợp




Phổ hấp thụ ánh sáng
Phổ hấp thụ ánh sáng
của một số sắc tố
của một số sắc tố
quang hợp
quang hợp
1
1
bacteriochlorophyll
bacteriochlorophyll
2 –
2 –
chlorophyll a
chlorophyll a
3 –
3 –
chlorophyll b
chlorophyll b
4 –
4 –
phycoerythrobilin
phycoerythrobilin
5 –
5 –
β

β
-carotene
-carotene


Quá trình quang vật lý
Quá trình quang vật lý

Rất nhiều phân tử sắc tố
Rất nhiều phân tử sắc tố
tập trung thành phức hệ
tập trung thành phức hệ
antenna, tập hợp ánh sáng
antenna, tập hợp ánh sáng
và truyền nặng lượng cho
và truyền nặng lượng cho
trung tâm phản ứng, nơi
trung tâm phản ứng, nơi
các phản ứng oxy hóa khử
các phản ứng oxy hóa khử
diễn ra. Sự truyền năng
diễn ra. Sự truyền năng
lượng trong antenna là một
lượng trong antenna là một
hiện tượng vật lý đơn
hiện tượng vật lý đơn
thuần, không liên quan đến
thuần, không liên quan đến
bất kì biến đổi hóa học nào.
bất kì biến đổi hóa học nào.

Sự truyền
năng lượng
Quang
hóa học


Dòng vận chuyển điện tử ở thực vật và vi khuẩn lam


PSI và con đ ng v n chuy n electron vòngườ ậ ể
PSI và con đ ng v n chuy n electron vòngườ ậ ể

Trung tâm phản ứng: P700
Trung tâm phản ứng: P700

Ánh sáng kích thích làm bật
Ánh sáng kích thích làm bật
electron ra khỏi trung tâm
electron ra khỏi trung tâm
phản ứng
phản ứng
→ đến ferredoxin
→ đến ferredoxin


→
→
phức hợp cytochrome
phức hợp cytochrome
b6-f

b6-f
→
→
plastocyanin (pC),
plastocyanin (pC),
cuối cùng trở về trung tâm
cuối cùng trở về trung tâm
phản ứng.
phản ứng.

Năng lượng giải phóng
Năng lượng giải phóng
trong quá trình truyền điện
trong quá trình truyền điện
tử tạo ra một grandient
tử tạo ra một grandient
proton được sử dụng để tạo
proton được sử dụng để tạo
ATP.
ATP.

Do electron quay trở lại
Do electron quay trở lại
trung tâm phản ứng
trung tâm phản ứng
→ con
→ con
đường vận chuyển electron
đường vận chuyển electron
vòng

vòng


PSII và con đ ng v n chuy n electron không vòng ườ ậ ể
PSII và con đ ng v n chuy n electron không vòng ườ ậ ể

Trung tâm phản ứng: P680
Trung tâm phản ứng: P680

Photon ánh sáng đẩy electron cao năng ra khỏi P680,
Photon ánh sáng đẩy electron cao năng ra khỏi P680,
đến pheophytin, đến plastoquinone, đến phức hợp b
đến pheophytin, đến plastoquinone, đến phức hợp b
6
6
-f,
-f,
đến plastocyanin và cuối cùng đến trung tâm phản ứng
đến plastocyanin và cuối cùng đến trung tâm phản ứng
quang hệ I là P700
quang hệ I là P700



Tại PSI, P700 cũng hấp
Tại PSI, P700 cũng hấp
thụ ánh sáng và giải
thụ ánh sáng và giải
phóng electron cao
phóng electron cao

năng. Electron theo
năng. Electron theo
chuỗi truyền điện tử đến
chuỗi truyền điện tử đến
Fd → dùng để khử
Fd → dùng để khử
NADP
NADP
+
+


thành
thành
NADPH
NADPH



Electron bị mất đi ở
Electron bị mất đi ở
P700 sẽ được bù
P700 sẽ được bù
bằng electron từ PSII
bằng electron từ PSII
sang → Như vậy điện
sang → Như vậy điện
tử cao năng từ P680
tử cao năng từ P680
qua chuỗi truyền điện

qua chuỗi truyền điện
tử đến P700 chứ
tử đến P700 chứ
không quay trở lại →
không quay trở lại →
con đường vận
con đường vận
chuyển electron
chuyển electron
không vòng.
không vòng.
Tại P680 có một lỗ
hổng electron


Xảy ra quá trình quang phân ly nước, tạo
Xảy ra quá trình quang phân ly nước, tạo
ra electron bù cho P680
ra electron bù cho P680
Cơ chế
Cơ chế
- Chlorophyll hấp thụ 4 photon ánh sáng để trở thành trạng thái kích thích:
4Chl + 4hν → 4 Chl*
- Chlorophyll ở trạng thái kích thích tham gia vào quá trình quang phân ly
nước:
4Chl* + 2H
2
O → 4ChlH
+
+ O

2
+ 4e
Kết quả
- Tạo ra electron bù vào chỗ trống ở PSII
- Giải phóng oxy
2H
2
O → 4H
+
+ O
2
+ 4e
hν
Chl



Những đặc điểm hệ thống quang hợp ở vi khuẩn

Quang hợp ở vi
khuẩn tía không lưu
huỳnh

Sự khử NAD ở vi khuẩn lục và vi khuẩn tía

Quang hợp ở vi khuẩn lưu huỳnh màu lục

CHU TRÌNH CALVIN (C
CHU TRÌNH CALVIN (C
3
3
)
)
–
Chu trình Calvin được chia thành 3 giai đoạn
Carboxyl hóa CO
2
bị khử thành
3-phosphoglycerate (APG)
Giai đoạn khử APG thành
glyceraldehyde-3-phosphate
Tái tạo chất nhận
Ribulose 1,5 disphosphate