光合电子传递[1][2][3]是指在光合作用过程中,通过光合色素吸收光能后,电子从水到辅酶Ⅱ(NADP+)的传递过程。这一过程涉及多个电子载体,包括质体醌(PQ)、细胞色素b6(Cyt.b6)、质蓝素(PC)、铁氧还素(Fd)和Fd-NADP还原酶(FNR)等。 光合电子传递系统
在绿色植物中,光合电子传递主要由两个光反应系统协同完成。第一个系统是吸收远红光的特殊叶绿素a分子,即P700,属于光系统I(PSI)。第二个系统则是吸收红光的特殊叶绿素a分子,即P680,属于光系统II(PSII)。这两个光系统之间的联系由细胞色素b6-f和铁硫蛋白组成的复合物实现。 电子传递路径
光合电子传递的常见路径被称为Z型方案,其中电子传递链由PSII、PSI以及连接两者的电子载体组成。这些载体按照氧化还原电位的高低依次排列,形成Z字形。在PSII中,直接电子供体可能是Z,与水的分解和氧气释放相关。原初电子受体是去镁叶绿素(Pheo),次级电子受体是醌(QA,QB)。PSII产生的强氧化势能够从水中获取电子,进而氧化水并释放氧气。而在PSI中,原初电子供体是质蓝素(PC),原初电子受体是单体的叶绿素a,次级电子受体可能是结合态的铁硫蛋白(Fe-SA,Fe-SB)。Fd则位于类囊体膜的外侧,可以与膜松散结合。PQ作为重要的电子载体,可以在类囊体膜两侧来回移动,参与电子传递的同时,帮助建立质子浓度梯度,促进光合磷酸化的发生。