БИОЛОГИЯ Том 1 - руководство по общей биологии - 2004

7. АВТОТРОФНОЕ ПИТАНИЕ

7.5. Пигменты фотосинтеза

7.5.5. Фотосистемы

Молекулы хлорофилла и вспомогательных пигментов расположены в фотосистемах, подразделяемых на два типа: фотосистемы I и II (ФСI и ФСII). Эти фотосистемы можно обнаружить в виде частиц в составе тилакоидных мембран (рис. 7.12). Каждая из таких частиц содержит пигментные молекулы, организованные в так называемый антенный, или светособирающий комплекс.

Рис. 7.12. Тилакоиды хлорогишегпа, полученные методом замораживания—скалывания. Видна поверхность скола мембран. Обратите внимание на частицы, покрывающие поверхность мембран — это фотосистемы. Частицы ФСI меньше частиц ФСII.

В состав светособирающего комплекса входят 200—300 пигментных молекул, которые накапливают световую энергию, как это показано на рис. 7.13. Различные пигменты улавливают свет с различной длиной волны, что делает этот процесс более эффективным. Вся энергия передается от молекулы к молекуле и, в конце концов, на специализированную форму хлорофилла а, известную как Р₇₀₀ в ФСI и Р₆₈₀ в ФСII. Р₇₀₀ и Р₆₈₀ — это пигменты (Р), у которых максимумы пиков в спектрах поглощения составляют соответственно 700 и 680 нм (оба пика в красной области спектра).

Рис. 7.13. Схематическое представление фотосистемы. Свет может поглощаться любой молекулой пигмента в светособирающем комплексе. Фотосистема располагается в тилакоидах. Два типа фотосистем видны на рис. 7.12 как частицы двух разных размеров.

В результате поглощения энергии молекулы хлорофиллов Р₇₀₀ и P₆₈₀ переходят в «возбужденное» состояние и становятся источниками электронов, обладающих высокой энергией (как описывалось выше). Судьба этих электронов будет обсуждаться ниже (разд. 7.6.2). Теперь мы можем рассмотреть суммарный процесс фотосинтеза.