Bằng chứng đầu tiên thuyết phục nhất cho sơ đồ Z của quang hợp (sự vận chuyển electron trong hai quang hệ I và II) đến từ việc xác định trạng thái oxy hóa của các cytochrome ở tảo Chlorella dưới các chế độ chiếu sáng khác nhau. Sự chiếu sáng với ánh sáng ở 680 nm gây ra sự oxy hóa của các cytochrome (biểu thị bởi các đường đi lên trong hình A). Chiếu sáng thêm với ánh sáng ở 562 nm gây khử các cytochrome (biểu thị bằng các đường đi xuống ở hình A). Khi các ánh sáng bị tắt, cả hai hiệu ứng được đảo ngược (Hình A). Khi có mặt thuốc diệt cỏ DCMU (một chất ngăn chặn sự vận chuyển electron), không xảy ra sự khử ở ánh sáng 562 nm (Hình B).
a. Trong tảo Chlorella, bước sóng nào kích thích quang hệ I và bước sóng nào kích thích quang hệ II? Giải thích.
b. DCMU chặn sự vận chuyển electron ở phía nào của các cytochrome (phía gần PSI hơn hay phía gần PSII hơn)? Giải thích.
-
-
-
-
Đáp án đúng:
a. Vì sự kích thích bởi ánh sáng 680 nm sẽ tách các electron khỏi các cytochrome, gây ra quá trình oxy hóa của chúng → ánh sáng 680nm phải kích thích PSI (vận chuyển các electron từ cytochrome đến NADP+). Quá trình oxi hóa là quá trình cho electreon, chất cho electron là chất khử (chất bị oxi hóa)
– Sự kích thích tiếp theo bởi ánh sáng 562nm làm cho các electron đi vào các cytochrome (nhận electron) với tốc độ nhanh hơn trước, do đó làm cho chúng bị khử nhiều hơn. Do đó, ánh sáng 562nm phải kích thích PSII, giúp chuyển các electron từ nước đến các cytochrome.
– Do đó, trong các loài tảo này, cũng như trong hầu hết các loài thực vật, bước sóng dài hơn ưu tiên kích thích PS I và bước sóng ngắn hơn kích thích PSII.
b. – Những kết quả này chỉ ra rằng DCMU ngăn chặn sự vận chuyển điện tử qua các cytochrome ở phía gần PSII.
– Khi PSI bị kích thích bởi ánh sáng 680nm với sự có mặt của DCMU, nó sẽ tách các điện tử ra khỏi cytochrome, gây ra quá trình oxy hóa của chúng. Tuy nhiên, với sự có mặt của DCMU, các electron không thể được chuyển vào các cytochrome bằng cách kích thích PSII bằng ánh sáng 562nm (không bị khử ở ánh sáng 562 nm). Hai trường hợp này chỉ ra rằng DCMU chặn sự vận chuyển điện tử rất gần đầu chuỗi cytochrome.
Số bình luận về đáp án: 0
– Sự kích thích tiếp theo bởi ánh sáng 562nm làm cho các electron đi vào các cytochrome (nhận electron) với tốc độ nhanh hơn trước, do đó làm cho chúng bị khử nhiều hơn. Do đó, ánh sáng 562nm phải kích thích PSII, giúp chuyển các electron từ nước đến các cytochrome.
– Do đó, trong các loài tảo này, cũng như trong hầu hết các loài thực vật, bước sóng dài hơn ưu tiên kích thích PS I và bước sóng ngắn hơn kích thích PSII. b. – Những kết quả này chỉ ra rằng DCMU ngăn chặn sự vận chuyển điện tử qua các cytochrome ở phía gần PSII.
– Khi PSI bị kích thích bởi ánh sáng 680nm với sự có mặt của DCMU, nó sẽ tách các điện tử ra khỏi cytochrome, gây ra quá trình oxy hóa của chúng. Tuy nhiên, với sự có mặt của DCMU, các electron không thể được chuyển vào các cytochrome bằng cách kích thích PSII bằng ánh sáng 562nm (không bị khử ở ánh sáng 562 nm). Hai trường hợp này chỉ ra rằng DCMU chặn sự vận chuyển điện tử rất gần đầu chuỗi cytochrome.