El ciclo de Kok. Tenga en cuenta que el estado de oxidación de los centros de manganeso está sujeto a debate.Estructura cristalina de rayos X del núcleo de Mn 4 O 5 Ca del complejo de evolución de oxígeno del Fotosistema II con una resolución de 1,9 Å. [1]
El complejo liberador de oxígeno (OEC), también conocido como complejo de división del agua , es una enzima oxidante del agua involucrada en la fotooxidación del agua durante las reacciones luminosas de la fotosíntesis . [2] La OEC está rodeada por 4 proteínas centrales del fotosistema II en la interfaz membrana-luz. El mecanismo para dividir el agua implica la absorción de tres fotones antes de que el cuarto proporcione suficiente energía para la oxidación del agua . [3] Basado en una teoría ampliamente aceptada de 1970 por Kok, el complejo puede existir en 5 estados, denominados S 0 a S 4 , siendo S 0 el más reducido y S 4 el más oxidado. Los fotones atrapados por el fotosistema II mueven el sistema del estado S 0 al S 4 . El S 4 es inestable y reacciona con el agua produciendo oxígeno libre . Para que el complejo se restablezca al estado más bajo, S 0 , utiliza 2 moléculas de agua para extraer 4 electrones .
El sitio activo OEC contiene un grupo de manganeso y calcio , con la fórmula Mn 4 Ca 1 O x Cl 1–2 (HCO 3 ) y . Este grupo está coordinado por las subunidades D 1 y CP 43 y estabilizado por proteínas de membrana periférica . Se han revisado otras características del mismo. [4]
Actualmente, el mecanismo del complejo no se comprende completamente, junto con el papel del Ca+2, Cl-1 y las proteínas de membrana que rodean el grupo metálico. [5] [6] Gran parte de lo que se sabe se ha recopilado a partir de experimentos de fotólisis flash , resonancia paramagnética electrónica (EPR) y espectroscopia de rayos X. [7]
Referencias
^ Umena, Yasufumi; Kawakami, Keisuke; Shen, Jian-Ren; Kamiya, Nobuo (mayo de 2011). "Estructura cristalina del fotosistema II que desprende oxígeno a una resolución de 1,9 Å" (PDF) . Naturaleza . 473 (7345): 55–60. Código Bib :2011Natur.473...55U. doi : 10.1038/naturaleza09913. PMID 21499260. S2CID 205224374.
^ Raymond, J.; Blankenship, R. (2008). "El origen del complejo de evolución de oxígeno". Revisiones de Química de Coordinación . 252 (3–4): 377–383. doi :10.1016/j.ccr.2007.08.026.
^ Johnson, James. "El origen de la vida: el surgimiento del complejo en evolución del oxígeno". www.chm.bris.ac.uk. Universidad de Florida . Consultado el 30 de abril de 2020 .
^ Resumen: Manganeso: el complejo y modelos de evolución de oxígeno1: Enciclopedia de química inorgánica: Wiley InterScience
^ Askerka, Miguel; Brudvig, Gary W.; Batista, Víctor S. (2017). "El complejo del fotosistema II en evolución de O2: conocimientos recientes de la mecánica cuántica/mecánica molecular (QM/MM), estructura fina de absorción de rayos X extendida (EXAFS) y datos de cristalografía de rayos X de femtosegundo". Cuentas de la investigación química . 50 (1): 41–48. doi : 10.1021/acs.accounts.6b00405 . PMID 28001034.
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^ Kok, B.; Forbush, B.; McGloin, M. (1970). "Cooperación de cargas en la evolución fotosintética del O2. I. Un mecanismo lineal de cuatro pasos". Fotoquímica. Fotobiol . 11 (6): 467–475. doi :10.1111/j.1751-1097.1970.tb06017.x. PMID 5456273. S2CID 31914925.
