Membrane Model to Explain the Participation of Carotens and the Changes in Energy in Photosynthesis

Federico García–Jiménez,¹* José Luis Sánchez Millán,^1,2 Yolanda Castells,³ and Ofelia Collera¹

¹ Instituto de Química, Circuito exterior s/n, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria 04510, México D.F., México. *fedgar@servidor.unam.mx agrobiotec@yahoo.com

² Cátedras de investigación: Mejoramiento de plantas comestibles. Química de suelos, plantas y agua. Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán. Universidad Nacional Autónoma de México. Carretera Cuautitlán–Teoloyucán, Km 2.5, San Sebastián Xhala, Cuautitlán Izcalli, Estado de México, Mexico. 54700.

³  Escuela Nacional Preparatoria, Plantel 6, Antonio Caso, Universidad Nacional Autónoma de México, Coyoacán, México D.F., México.

Abstract

We have found several bands in the visible and near infrared that are related to the primary process of photosynthesis. Starting from the value of 1830 mV (677.5 nm) which was found by some authors and corresponds to activated PSII, there is a first loss of 580 mV leading to a carotenoid cation (Phe/Car⁺) formation which is in close contact with pheophytin (Phe) in accordance with previous works leaving P680/P680⁺ with an energy of 1250 mV. We propose that in this process the carotenes may change their stereochemistry from trans to cis thus avoiding the electron return path.

Key words: Photosynthesis, Tyrosine Z, Carotenoids, P680, Pheophytin.

Resumen

Hemos encontrado varias señales en el espectro de visible e infrarrojo cercano que están relacionadas con el proceso primario de la fotosíntesis. Empezando con el valor de 1830 mV (677.5 nm) que ha sido reportado por otros autores, a partir del cual hay una pérdida inicial de 580 mV y llegando a una señal del catión carotenoide y la feofitina (Phe/Car⁺) que se encuentra en contacto próximo con feofitina (Phe) de acuerdo con trabajos anteriores, dejando el par redox P680/P680⁺ con una energía de 1250 mV. Consideramos que en este proceso los carotenos sufren un cambio en su estereoquímica de trans a cis impidiendo así el regreso de los electrones por esa vía.

Palabras clave: Fotosíntesis, Tirosina Z, Carotenoides, P680, Feofitina.

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