最大吸收波长为700nm的特化叶绿素a 含有$
称谓
P700 photosystem I primary donor 光系统I初级供体
组成
$的结构由一个异源二聚体组成,包含两个不同的叶绿素分子,主要是[[叶绿素a(Chlorophyll a)]]和叶绿素a′,因此也被称为“特殊对”。
生理意义
与植物、藻类和蓝细菌中[[0. 光系统I(PSI)]]的反应中心相关联。
为质子泵提供能量,最终生成ATP,例如在循环电子传递中。
作用与功能
$的特殊对表现得像一个整体。这一物质的重要性在于其能够吸收波长大约在430 nm至700 nm之间的光能,并将高能电子转移给位于其附近的一系列受体,如Fe-S复合物和铁氧还蛋白(Ferridoxyn,FD),这些受体具有更高的氧化还原电位,即对电子有更强的亲和力。
[[0. 光系统I(PSI)]]的功能是通过电子传递在光合反应结束时产生$:
$ Fd2-red + NADH + 2 NADP^+ + H^+ = Fdox + NAD^+ + 2 NADPH $
激发态^*$
因为含有含有^{2+}$,容易失去电子。 当[[0. 光系统I(PSI)]]吸收光时,$叶绿素中的一个电子被激发到更高的能级。激发后的$被称为^*$,由于其极低的氧化还原电位(-1.2V),它是一种强还原剂。
电子传递链
$激发后,其一个电子被传递给电子受体Ao,触发电荷分离,生成阴离子^−$和阳离子^+$。随后,电子从Ao传递到一种称为A1的叶绿醌分子,然后传递到三个铁硫簇。
[[0. 光系统I(PSI)]]使用铁硫簇蛋白作为终端电子受体。因此,电子从Fx传递到另一个铁硫簇FA,然后传递到最后一个作为电子受体的铁硫簇FB。最终,电子被传递给铁氧还蛋白,使其转化为还原形式,随后通过还原^+$生成$完成整个过程。
线性电子传递
电子从^*$传递到后续电子受体的速率很高,从而防止电子返回到^+$。因此,在大多数情况下,[[0. 光系统II(PSII)]]内的电子传递遵循线性路径,从$特殊对的激发到$的生成。
循环电子传递
在某些情况下,光合生物需要循环传递电子,导致来自终端铁硫簇FB的电子返回到细胞色素b6f复合体([[0. 光系统II(PSII)]]和[[0. 光系统I(PSI)]]之间的适配器)。利用^+$的能量,循环路径产生质子梯度,用于生成ATP,但由于铁氧还蛋白未被还原,因此不生成$。
P700的恢复
^+$通过氧化质体蓝素(氧化质体蓝蛋白)恢复其失去的电子,从而再生$。