LHC-kompleksin elämänkaari ja toiminta

Abstract

Fotosynteesi on elämää ylläpitävä prosessi, jonka valonkeräyksestä vastaavat valonkeräyskompleksit (LHC). Nämä kompleksit ovat kiinnittyneinä tylakoidikalvoon ja ne sitovat itseensä klorofylli- sekä karotenoidipigmenttejä, joiden tehtävänä on absorboida valoa ja siirtää siitä saatua energiaa eteenpäin fotosysteemisiin reaktiokeskuksiin. LHC proteiinien kokoaminen alkaa synteesillä sytosolissa, josta ne kuljetetaan kloroplastiin ja kootaan biogeneesiprosessissa toimiviksi komplekseiksi. Valoenergia siirtyy eteenpäin pigmenttien välillä elektronisen energiansiirron avulla ja erilaisten fotosynteettisten reaktioiden sivutuotteena syntyy reaktiivisia happilajeja. Nämä happilajit (ROS) osallistuvat kasvin signalointitehtäviin, mutta voivat myös aiheuttaa kasville stressiä korkeina pitoisuuksina. Kasveille on kuitenkin kehittynyt erilaisia mekanismeja liiallisen ROS:in poistamiseksi. Myös liiallinen lämpö voi aiheuttaa kasville stressiä ja johtaa LHC-kompleksien denaturaatioon, joka voi puolestaan johtaa jopa kasvin kuolemaan. LHC-kompleksit ovat siis hyvin keskeisiä tarkasteltaessa fotosynteesin tehokkuutta sekä kasvien sopeutumista erilaisiin ympäristöolosuhteisiin.