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Kompaktlexikon der Biologie: Q-Zyklus

Q-Zyklus, der Mechanismus, der bei den Lichtreaktionen der Fotosynthese die meisten der experimentellen Befunde zum Ablauf des Elektronen- und Protonentransports im Cytochrom-b6f-Komplex erklären kann. Der Q – Z. besteht aus zwei Teilschritten, bei denen eines der beiden Elektronen, die bei der Oxidation von reduziertem Plastochinon (Plastohydrochinon) entstehen, über eine lineare Elektronentransportkette zum Fotosystem I gelangt. Das zweite Elektron durchläuft einen zyklischen Transportprozess, der zusätzlich Protonen von der Stromaseite auf die Lumenseite durch die Thylakoidmembran transportiert. Beim linearen Prozess übernimmt das Rieske-Protein ein Elektron vom Plastohydrochinon und transferiert es auf Cytochrom f, das es wiederum an das Plastocyanin weiterleitet ( vgl. Abb. ). Das zweite Elektron wird im zyklischen Prozess auf ein oxidiertes Plastochinon übertragen, wobei ein Semichinon entsteht. Durch einen zweiten Durchgang entsteht durch eine weitere Reduktion aus diesem ein Hydrochinon. Die Bilanz des Q – Z. lautet deshalb wie folgt: Nach zwei Durchgängen am Cytochrom-b6f-Komplex werden zwei Elektronen zum Fotosystem I weitergeleitet, zwei Plastohydrochinone zum Plastochinon oxidiert sowie ein Plastochinon zum Plastohydrochinon reduziert. Gleichzeitig werden vier Protonen vom Stroma in das Thylakoidlumen transportiert.



Q-Zyklus: Mechanismus des Elektronen- und Protonentransports im Cytochrom-b6f-Komplex. Cyt Cytochrom, FeSR Rieske-Fe-S-Protein, Q Plastochinon, Q·- Semichinon, QH2 Plastohydrochinon

  • Die Autoren

Redaktion:
Dipl.-Biol. Elke Brechner (Projektleitung)
Dr. Barbara Dinkelaker
Dr. Daniel Dreesmann

Wissenschaftliche Fachberater:
Professor Dr. Helmut König, Institut für Mikrobiologie und Weinforschung, Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Professor Dr. Siegbert Melzer, Institut für Pflanzenwissenschaften, ETH Zürich
Professor Dr. Walter Sudhaus, Institut für Zoologie, Freie Universität Berlin
Professor Dr. Wilfried Wichard, Institut für Biologie und ihre Didaktik, Universität zu Köln

Essayautoren:
Thomas Birus, Kulmbach (Der globale Mensch und seine Ernährung)
Dr. Daniel Dreesmann, Köln (Grün ist die Hoffnung - durch oder für Gentechpflanzen?)
Inke Drossé, Neubiberg (Tierquälerei in der Landwirtschaft)
Professor Manfred Dzieyk, Karlsruhe (Reproduktionsmedizin - Glück bringende Fortschritte oder unzulässige Eingriffe?)
Professor Dr. Gerhard Eisenbeis, Mainz (Lichtverschmutzung und ihre fatalen Folgen für Tiere)
Dr. Oliver Larbolette, Freiburg (Allergien auf dem Vormarsch)
Dr. Theres Lüthi, Zürich (Die Forschung an embryonalen Stammzellen)
Professor Dr. Wilfried Wichard, Köln (Bernsteinforschung)

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