Photosynthetic acclimation: Does the dynamic structure and macro-organisation of photosystem II in higher plant grana membranes regulate light harvesting states?

Photosynthetic Acclimation: Does the Dynamic Structure and Macro-Organisation of Photosystem II in Higher Plant Grana Membranes Regulate Light Harvesting States?

Tác giả: Peter Horton, Matthew P. Johnson, Maria L. Perez-Bueno, Anett Z. Kiss, Alexander V. Ruban

Lĩnh vực: Sinh học phân tử, Sinh hóa thực vật, Quang hợp

Nội dung tài liệu:

Bài đánh giá này khám phá cơ chế điều hòa hiệu quả thu nhận ánh sáng trong quá trình quang hợp ở thực vật bậc cao, đặc biệt tập trung vào vai trò của cấu trúc động và tổ chức vĩ mô của hệ thống quang hóa II (Photosystem II – PSII) trong màng grana. Khi đối mặt với điều kiện ánh sáng mạnh, hệ thống thu nhận ánh sáng của PSII, vốn hiệu quả cao, sẽ chuyển sang trạng thái tiêu tán năng lượng dư thừa dưới dạng nhiệt. Quá trình này, được gọi là triệt tiêu phi quang hóa (nonphotochemical quenching – NPQ), xảy ra thông qua sự thay đổi cấu trúc của các phức hợp thu nhận ánh sáng (light-harvesting complexes – LHCs), được khởi phát bởi sự tích tụ gradient pH trong thylakoid và điều hòa bởi chu trình xanthophyll. Bài viết xem xét các bằng chứng cho thấy cơ chế điều hòa này phụ thuộc vào cách sắp xếp các tiểu đơn vị ăng-ten khác nhau trong màng grana xếp chồng. Các tác giả đề xuất rằng quá trình triệt tiêu phi quang hóa diễn ra trong một vị trí cấu trúc cụ thể, bao gồm tiểu đơn vị PsbS và các thành phần của ăng-ten LHCs như CP26, CP24, CP29 và LHCIIb (phức hợp trimer chính), được hình thành do sự proton hóa và điều hòa bởi các carotenoid của chu trình xanthophyll.

Mục lục chi tiết: