БИОХИМИЯ, 2016, том 81, вып. 3, с. 315–328
УДК 577.355.3
Хлорофиллы d и f и их роль в первичных процессах фотосинтеза цианобактерий
Обзор
1 Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева РАН, Москва; электронная почта: suleyman.allakhverdiev@gmail.com
2 Институт фундаментальных проблем биологии РАН, 142290 Пущино Московской обл.
3 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, биологический факультет, 119991 Москва
4 Department of Biology, Faculty of Science, Tokyo University of Science, Kagurazaka 1-3, Shinjuku-ku, Tokyo 162-8601, Japan
5 PRESTO, Japan Science and Technology Agency (JST), 4-1-8 Honcho Kawaguchi, Saitama 332-0012, Japan
6 Photosynthesis Research Center, Graduate School of Natural Science and Technology, Faculty of Science, Okayama University, Okayama 700-8530, Japan
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: хлорофилл d, хлорофилл f, фотосистема 1, фотосистема 2, фотосинтез, энергетика фотосистем, спектральные свойства, цианобактерии.
Аннотация
Обнаружение уникальных хлорофилл (Chl) Chl d– и Chl f-содержащих цианобактерий стало открытием последнего времени в биологии оксигенных фотосинтезирующих организмов. Считается, что Chl b, Chl c и Chl f – вспомогательные пигменты, найденные в антенной системе фотосинтезирующих организмов, поглощают энергию и передают ее на реакционный центр. Однако они не участвуют в переносе электронов в электрон-транспортной цепи фотосинтеза. Между тем Chl d, так же как и Chl а, может функционировать не только в светособирающем комплексе, но и в реакционных центрах фотосинтеза. Длинноволновая (Qy) полоса поглощения хлорофиллов Chl d и Chl f сдвинута по сравнению с Chl а в длинноволновую сторону вплоть до 750 нм, что предполагает возможность функционирования оксигенного фотосинтеза в этой области спектра. Такое расширение области фотосинтетически активного света важно для выживания цианобактерий, находящихся в условиях, когда интенсивность света до 700 нм сильно снижена за счет поглощения Chl а и других пигментов. При этом эффективность запасания энергии в ФС-2 у цианобактерий, содержащих Chl d и Chl f, не ниже, чем у цианобактерий, содержащих Chl а. Несмотря на огромный интерес, проявляемый к этим уникальным хлорофиллам, многие вопросы, связанные с функционированием таких пигментов в первичных процессах фотосинтеза, все еще недостаточно освещены. Обзор посвящен рассмотрению последних достижений в области исследования Chl d и Chl f и их роли в первичных процессах фотосинтеза цианобактерий.