О МЕХАНИЗМЕ ЗАХВАТА ЭНЕРГИИ РЕАКЦИОННЫМИ ЦЕНТРАМИ ФОТОСИСТЕМЫ-2 РАСТИТЕЛЬНЫХ ОРГАНИЗМОВ

Борисов А. Ю., Фок М. В.
НИИ физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского МГУ, 119899 Москва; *Институт общей физики РАН, 117392 Москва
Проведено моделирование миграции и захвата энергии электронных возбужденных состояний (ЭВС) в фотосинтетических единицах кислород-выделяющей фотосистемы растений. Модель учитывала миграцию ЭВС по хлорофильному ансамблю и от него к реакционному центру (РЦ), его захват и две первые стадии переноса электрона в РЦ. Приемлемая модель должна удовлетворять известным данным по: а) кинетике затухания ЭВС в антенных молекулах Хл при активных и неактивных реакционных центрах (РЦ) и у выделенных РЦ; б) величине отношения концентраций антенного Хл-а и РЦ; в) спектральному составу Хл-а; г) кинетике реакции фотоокисления димера РЦ при различном составе антенного Хл; д) величине квантового выхода фотосинтеза. Оказалось, что широко принятая модель первичных процессов не объясняет наблюдаемого на опытах высокого значения квантового выхода фотосинтеза. Мы полагаем, что что первая и самая быстрая стадия захвата энергии в РЦ происходит до начала первичной реакции фотоокисления димера РЦ и что, как и у пурпурных бактерий, она состоит в переходе РЦ в поляронное состояние. Это состояние связано с ориентацией мобильных атомов водорода у молекул воды и белковых NН-групп в поле диполя, возникающего в димере РЦ при его возбуждении. Благодаря малости массы атомов водорода ориентация соответствующих диполей может изменяться за доли пикосекунды.