Q-syklus

Q-syklus - Reduserte kinoner frakter protoner (H+) over membranen og blir oksidert. Ubikinon i den indre mitokondriemembranen koblet til cytokrom bc1-komplekset i elektrontransportkjeden, samt plastokinon i tylakoidmembraner kloroplaster tilknyttet cytokrom b6f, og som reduseres og oksideres ved elektrontransport og som deltar i en Q-syklus som frakter protoner over membranen. Protongradienten blir brukt kjemiosmotisk til å lage kjemisk energi (ATP) katalysert av enzymet  ATPsyntase.

  To molekyler QH2 som blir oksidert gir to semikinon (QH•) og to elektroner til transport via cytokrom bc1 i mitokondrier eller cytokrom b6f-komplekset i kloroplaster som kan disproporsjonere til QH2 og Q som derved kan frakte protoner over membranen. Protonene eksisterer som hydroniumioner (H3O+). Det er forskjellige typer cytokromer, c-hem i cytokrom c er kovalent bundet til protein med en thioeterbinding til cystein, mens cytokrom b av protohemtypen er ikke kovalent bundet. Bakterier og mitokondrier inneholder et cytokrom bc1-kompleks som ligner på cytokrom b6/f kompleks.

Q-syklus i fotosyntesens elektrontransport

 Syklisk og ikkesyklisk elektrontransport gir protoner og surgjøring av lumen og det blir en pH-gradient over thylakoidmembranen, ΔpH. pH gradienten er imidlertid ikke så stor som man tidligere har trodd. Det lages en ladningsgradient som skyldes ladningsoverføring over membranen i en Q-syklus. Protoner blir også forbrukt ved reduksjonen av NADP+, noe som hever pH i stroma. Den elektrokjemiske potensialgradienten over thylakoidmembranen brukes til protondrevet syntese av ATP, fotofosforylering, katalysert av ATP syntase.

 Cytokrom b6f-komplekset som er likt fordelt mellom grana og stromalameller inneholder to b-hem, ett c-hem (tidligere kalt cytokrom f) og Rieske jern-svovelproteiner (navn etter Rieske som oppdaget dem).  Cytokrom b6/f komplekset  er et hastighetsbegrensende ledd i fotosyntesen og er koblet sammen med fotosystem I via plastocyanin.  Protoner fraktes over tylakoidmembranen inn i lumen via Q-syklus. Cytokrom f frakter elektroner til et blåfarget kopperprotein kalt plastocyanin som deretter reduserer reaksjonssenterklorofyll P700 i fotosystem I. Lysenergien gir her en svak oksidant P700+.   Noen alger og blågrønnbakterier inneholder et cytokrom c istedet for plastocyanin.

På cytokromkomplekset er det et bindingssete for kinon på lumensiden av membranen og for kinon på stromasiden. Kinol oksideres til semikinon av Rieske jern-svovelproteiner og elektroner går via cytokrom f til plastocyanin. Semikinon blir oksidert av et hem.

PQH2 + 2PCoksidert + 2H+ → PQ +2PCredusert + 4H+ (lumen)

Tilbake til hovedside

Publisert 4. feb. 2011 10:45 - Sist endret 2. mai 2019 13:58