El ciclo de Kok. El estado de oxidación de los centros de manganeso es objeto de debate. [1]Estructura cristalina de rayos X del núcleo Mn 4 O 5 Ca del complejo generador de oxígeno del Fotosistema II a una resolución de 1,9 Å. [2]
El complejo generador de oxígeno (OEC), también conocido como complejo de descomposición del agua , es una enzima oxidante del agua que participa en la fotooxidación del agua durante las reacciones luminosas de la fotosíntesis . [3] El OEC está rodeado por 4 proteínas centrales del fotosistema II en la interfaz membrana-lumen. 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 . [4] 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 a S 1 a S 2 a S 3 y finalmente a S 4 . S 4 reacciona con el agua produciendo oxígeno libre :
2 H 2 O → O 2 + 4 H + + 4 mi -
Esta conversión restablece el catalizador al estado S0 .
Se propone que el mecanismo del complejo involucra un óxido de Mn que se acopla mediante la formación de un enlace OO a un óxido/hidróxido de calcio. [6] [7] [8]
Referencias
^ 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.
^ Umena, Yasufumi; Kawakami, Keisuke; Shen, Jian-Ren; Kamiya, Nobuo (mayo de 2011). "Estructura cristalina del fotosistema II que desprende oxígeno con una resolución de 1,9 Å" (PDF) . Nature . 473 (7345): 55–60. Bibcode :2011Natur.473...55U. doi :10.1038/nature09913. PMID 21499260. S2CID 205224374.
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^ Resumen: Manganeso: El complejo generador de oxígeno y modelos1: Enciclopedia de química inorgánica: Wiley InterScience
^ Askerka, Mikhail; Brudvig, Gary W.; Batista, Victor S. (2017). "El complejo evolutivo de O2 del fotosistema II: perspectivas recientes de la mecánica cuántica/mecánica molecular (QM/MM), la estructura fina de absorción de rayos X extendida (EXAFS) y los datos de cristalografía de rayos X de femtosegundos". Accounts of Chemical Research . 50 (1): 41–48. doi : 10.1021/acs.accounts.6b00405 . PMID 28001034.
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