Kompleks rozkładający wodę

Kompleks rozkładający wodę (kompleks wydzielający tlen, OEC, z ang. oxygen evolving complex) – kompleks enzymatyczny przeprowadzający rozszczepienie cząsteczki wody podczas zachodzenia fazy jasnej fotosyntezy. Przestrzenna struktura kompleksu nie została ustalona. W skład kompleksu wchodzą cztery jony manganu i wapnia.

Model budowy PSII, żółte kuleczki to atomy manganu

Działanie kompleksu opisuje teoria Bessela Koka (1918-1979) z 1970. Naukowiec, oświetlając błony fotosyntetyczne impulsami światła o czasie trwania poniżej 5 μs zaobserwował, że wydzielenie cząsteczki tlenu zachodzi dopiero po trzecim błysku, a następnie powtarza się co czwarty błysk. Cykliczność wydzielania O₂ związana jest ze zmianami stopnia utleniania atomów manganu obecnych w kompleksie. Reakcja fotochemiczna zachodząca w centrum reakcji fotoukładu II (PSII) powoduje wybicie elektronu. W celu uzupełnienia elektronu wybitego z centrum reakcji, pobierany jest on z kompleksu OEC przy udziale rodnika tyrozyny. Pobieranie kolejnych elektronów z kompleksu powoduje jego przejście od stanu S₀ do S₄. Powrót do stanu S₀ następuje po oderwaniu czterech elektronów z cząsteczki wody i wydzieleniu cząsteczki O₂. Przy dłuższym okresie bez światła kompleks OEC ulega dezaktywacji do stanu S₁, co tłumaczy uwolnienie pierwszej cząsteczki O₂ po trzecim błysku.

Bibliografia

• Bessel Kok, B. Forbush, M. McGloin. Cooperation of charges in photosynthetic O2 evolution-I. A linear four step mechanism. „Photochem Photobiol”. 11 (6), s. 457-475, 1970. DOI: 10.1111/j.1751-1097.1970.tb06017.x. PMID: 5456273.