Στοιχεία επιβλεπόντων καθηγητών:
Επικ. Καθηγητής ΕΚΠΑ Π. Κυρίτσης Επιβλέπων Διευθυντής Ερευνών ΕΚΕΦΕ "Δημόκριτος" Β. Πετρουλέας Αναπλ. Καθηγητής ΕΚΠΑ Ι. Μαρκόπουλος
Περίληψη:
Το φωτοσύστημα ΙΙ, στα φυτά, τα φύκη και τα κυανοβακτήρια,
καταλύει την φωτοεπαγόμενη διάσπαση του νερού. Όταν ειδικό
συγκρότημα χλωροφυλλών, το Ρ680, απορροφήσει φωτόνιο, γίνεται
ασταθές και αποδίδει ένα ηλεκτρόνιο στην πλαστοκινόνη QB. H θετική οπή,
που δημιουργείται, καταλαμβάνεται από ηλεκτρόνιο που προέρχεται από
σύμπλοκο Mn4Ca, επάνω στο οποίο είναι προσδεδεμένα δύο μόρια νερού.
Κατά την διάρκεια της σταδιακής απορρόφησης 4 φωτονίων, αφαιρούνται 4
ηλεκτρόνια από το σύμπλοκο Mn4Ca(2Η2Ο) και ελευθερώνονται 4 Η+ στην
υδατική φάση, οδηγώντας στον σχηματισμό μοριακού οξυγόνου.
Επομένως, ο καταλυτικός κύκλος του Mn4Ca περιλαμβάνει τέσσερις
οξειδωτικές μεταβάσεις, αποκαλούμενες μεταβάσεις S: S0>S1, S1>S2,
S2>S3, S3>(S4)>S0. Σημαντικό ρόλο στην διάσπαση του νερού παίζει η
TyrΖ, η οποία δρα ως ενδιάμεσος μεταφορέας ηλεκτρονίων μεταξύ του
Mn4Ca και του P680, ενώ παράλληλα επηρεάζει και τη μεταφορά H+.
Στην παρούσα εργασία χρησιμοποιήθηκε φασματοσκοπία EPR
θερμοκρασιών υγρού ηλίου για να μελετηθούν οι μεταβολές που
προκαλούνται στο σύμπλοκο διάσπασης του νερού κατά την κρίσιμη
μετάβαση S2 προς S3. Παρατηρήθηκε ότι η μεταβατική κατάσταση S2YZ
εμφανίζει δύο συνιστώσες οι οποίες αντιπροσωπεύουν δύο διαδοχικές
κινήσεις Η+ κατά την οξείδωση της TyrΖ. Κέντρα με S = 5/2 στην S2
μετατρέπονται σε S = ½ πριν το σχηματισμό της S3. Κινητήρια δύναμη για
τη μετατροπή αυτή είναι ο διαχωρισμός φορτίου και η δημιουργία της
S2YZ.
Λέξεις-κλειδιά:
Φωτοσύνθεση, Φωτοσύστημα ΙΙ, Σύμπλοκο διάσπασης του νερού, Τυροσίνη Ζ, Φασματοσκοπία EPR
