The oxygen-evolving complex: a super catalyst for life on earth, in response to abiotic stresses

ABSTRACT

Der Sauerstoff-entwickelnde Komplex ist in das Photosystem (PSII) integriert. Ein wesentlicher Bestandteil des oxygenen Photosyntheseapparates, eingebettet in die Thylakoidmembran von Chloroplasten. Der OEC ist ein Superkatalysator, um Wasser in Gegenwart von Licht in molekularen Sauerstoff aufzuspalten. Die OEC bestehen aus vier Mn-Atomen, einem Ca-Atom und fünf Sauerstoffatomen (CaMn4O5) und dieser Cluster wird von seinen umgebenden Proteinen aufrechterhalten, nämlich., PsbQ, PsbP, PsbO, PsbR. Die Funktion dieses Superkatalysators mit einer hohen Umsatzfrequenz von 500 s-1 im Standardzustand. Chlorophyll-a-Fluoreszenz (OJIP-Transienten) wird verwendet, um den strukturellen und funktionellen Zusammenhalt von Photosyntheseapparaten zu verstehen. Ein weiterer K-Peak in der OJIP-Kurve spiegelt Schäden an der OEC-Spenderstelle als Reaktion auf Salzgehalt, Trockenheit und hohe Temperaturen wider. Der Rückgang der Leistungsindizes (PI, SFI) zeigte auch strukturelle Schäden des Photosyntheseapparates, die zu einer Störung der Elektronentransportrate unter abiotischen Bedingungen führen. Diese Überprüfung diskutiert die strukturelle und funktionelle Kohäsion der OEC in Pflanzen gegen variable abiotische Bedingungen.

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