Articulo de referencia

Bacterioclorofila

Las bacterioclorofilas (BChl) son pigmentos fotosintéticos que se encuentran en varias bacterias fototróficas . Fueron descubiertas por CB van Niel en 1932. [ 1 ] Están relacion...

Las bacterioclorofilas (BChl) son pigmentos fotosintéticos que se encuentran en varias bacterias fototróficas . Fueron descubiertas por CB van Niel en 1932. [ 1 ] Están relacionadas con las clorofilas , que son los pigmentos primarios en plantas , algas y cianobacterias . Los organismos que contienen bacterioclorofila realizan la fotosíntesis para satisfacer sus necesidades energéticas, pero el proceso es anoxigénico y no produce oxígeno como subproducto . Utilizan longitudes de onda de luz que no son absorbidas por plantas o cianobacterias . La sustitución de Mg 2+ por protones da lugar a la bacteriofaeofita (BPh), la forma de feofita .

Estructura

Estructuras químicas que comparan la porfina , la clorina , la bacterioclorina y la isobacterioclorina . Nótese la reubicación del doble enlace C=C entre los dos isómeros de la bacterioclorina . Hay dos electrones π (simbolizados por π e ) por cada doble enlace en el macrociclo .

Las bacterioclorofilas a , b y g son bacterioclorinas , lo que significa que sus moléculas tienen un anillo macrocíclico de bacterioclorina con dos anillos de pirrol reducidos (B y D). Las bacterioclorofilas c , d , e y f son clorinas , lo que significa que sus moléculas tienen un anillo macrocíclico de clorina con un anillo de pirrol reducido (D). [ 4 ]

Las bacterioclorofilas c a f se presentan en forma de homólogos estrechamente relacionados con diferentes grupos alquilo unidos a los anillos de pirrol B y C, y se ilustran arriba en sus versiones más simples, esterificadas con el alcohol sesquiterpénico farnesol . [ 5 ] La mayor parte de la variación ocurre en las posiciones 8 y 12 y puede atribuirse a la variación de la metiltransferasa. [ 6 ] BChl c S es un término para el homólogo 8-etil,12-metil de BChl c . [ 7 ]  

La bacterioclorofila g tiene un grupo vinilo en el anillo (A), en la posición 8. [ 8 ]

Biosíntesis

El precursor biosintético común de las bacterioclorofilas es la clorofilida a.

Hay un gran número de bacterioclorofilas conocidas [ 4 ] [ 9 ] pero todas tienen características en común ya que la vía biosintética involucra clorofilida a (Chlide a ) como intermediario. [ 10 ]

Las BChl con núcleo de clorina ( c a f ) se producen mediante una serie de modificaciones enzimáticas en la cadena lateral de la clorofila a , de forma muy similar a como se sintetizan las clorofilas b , d y e . Las BChl con núcleo de bacterioclorina a , b y g requieren un paso específico para reducir el doble enlace entre C7 y C8, reacción que lleva a cabo la clorofilida a reductasa (COR). [ 9 ]

Las isobacterioclorinas, en cambio, se biosintetizan a partir del uroporfirinógeno III en una vía metabólica independiente que conduce, por ejemplo, al sirohemo , al cofactor F 430 y a la cobalamina . El intermediario común es la sirohidroclorina . [ 11 ]

Referencias

  1. Niel, CB (1932). "Sobre la morfología y fisiología de las bacterias púrpuras y verdes del azufre". Archiv für Mikrobiologie . 3 : 1– 112. doi : 10.1007/BF00454965 . S2CID 19597530 . 
  2. 1 2 Bryant DA, et al. (2007-07-27), "Candidatus Chloracidobacterium thermophilum: An Aerobic Phototrophic Acidobacterium", Science , 317 (5837): 523– 526, Bibcode : 2007Sci...317..523B , doi : 10.1126/science.1143236 , PMID 17656724 , S2CID 20419870   
  3. Vogl K, et al. (10 de agosto de 2012). "Bacterioclorofila f: propiedades de los clorosomas que contienen la "clorofila prohibida" " . Front. Microbiol . 3 298: 1– 12. doi : 10.3389/fmicb.2012.00298 . PMC 3415949 . PMID 22908012 .  
  4. 1 2 Senge, Mathias O.; Smith, Kevin M. (2004). "Biosíntesis y estructuras de las bacterioclorofilas". Bacterias fotosintéticas anoxigénicas . Avances en fotosíntesis y respiración. Vol. 2. págs. 137–151 . doi : 10.1007/0-306-47954-0_8 . ISBN   0-7923-3681-X.
  5. ^ Harada, Jiro; Shibata, Yutaka; Teramura, Misato; Mizoguchi, Tadashi; Kinoshita, Yusuke; Yamamoto, Ken; Tamiaki, Hitoshi (2018). "Transferencia de energía in vivo de la bacterioclorofila c, d, e o f a la bacterioclorofila a en células mutantes y de tipo salvaje de la bacteria del azufre verde Chlorobaculum limnaeum". ChemPhotoChem . 2 (3): 190– 195. doi : 10.1002/cptc.201700164 .
  6. Gomez Maqueo Chew, A; Frigaard, NU; Bryant, DA (septiembre de 2007). "Las metiltransferasas de bacterioclorofilida c C-8(2) y C-12(1) son esenciales para la adaptación a la baja luminosidad en Chlorobaculum tepidum" . Journal of Bacteriology . 189 (17): 6176–84 . doi : 10.1128/JB.00519-07 . PMC 1951906. PMID 17586634 .  
  7. Gloe, A; Risch, N (1 de agosto de 1978). "Bacterioclorofila cs, una nueva bacterioclorofila de Chloroflexus aurantiacus". Archives of Microbiology . 118 (2): 153– 6. doi : 10.1007/BF00415723 . PMID 697505. S2CID 20011765 .  
  8. ^ Tsukatani, Yusuke; Yamamoto, Haruki; Mizoguchi, Tadashi; Fujita, Yuichi; Tamiaki, Hitoshi (2013). "Finalización de las vías biosintéticas de la bacterioclorofila g en Heliobacterium modesticaldum: la formación del grupo C8-etilideno" . Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Bioenergética . 1827 (10): 1200– 1204. doi : 10.1016/j.bbabio.2013.06.007 . PMID 23820336 . 
  9. 1 2 Chew, Aline Gomez Maqueo; Bryant, Donald A. (2007). "Biosíntesis de clorofila en bacterias: los orígenes de la diversidad estructural y funcional". Annual Review of Microbiology . 61 : 113–129 . doi : 10.1146/annurev.micro.61.080706.093242 . PMID 17506685 . 
  10. Willows, Robert D. (2003). "Biosíntesis de clorofilas a partir de protoporfirina IX". Natural Product Reports . 20 (6): 327– 341. doi : 10.1039/B110549N . PMID 12828371 . 
  11. Battersby, Alan R. (2000). "Tetrapirroles: Los pigmentos de la vida: Una revisión del milenio". Natural Product Reports . 17 (6): 507– 526. doi : 10.1039/B002635M . PMID 11152419 .