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.