小淫蟲 發問時間: 科學植物學 · 1 0 年前

綠葉素水複合體結構: 從量子化學演算的洞察。

The structure of chlorophyll a-water complexes: insights from quantum chemistry calculations.

這是它的標題

我找完了一堆單字還是不瞭解它再說啥..

我是個大學生

教授要我在期末時上台時..大蓋報告內容

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18478701?ordina...

上述是它在外國的網頁..

請救救我>"<

謝謝

已更新項目:

請問Paradoxe

我這篇paper的P680和P700是什麼?

還有它是拿哪4個model跟葉綠素和水作用?

還有什麼1W.2W.3W的是什麼?

裡面的圖想表達什麼..我也還弄不清楚>"<

最重要的"機轉"是什麼我也不懂^^"

麻煩大大是否能在講一下它實驗的部奏?

非常非常非常感謝您>"

2 個已更新項目:

4個 models 分別是

Katz and Norris.Fong.Chow et al. and Shipman et al.

我可以把paper掃瞄成圖檔問您嗎?

會不會太麻煩您?

3 個已更新項目:

Paradoxe您好

因為我不會上傳檔案到網頁

所以江PAPPER放在家族的檔案庫

http://tw.club.yahoo.com/clubs/nnnnnnaaaaaa

因為檔案限制800K

所以又將每張papper切成一半

分左半右半

可以的話麻煩你了!!

謝謝您熱心幫助!!

4 個已更新項目:

Paradoxe您好

因為我們跟這類學術沒有太大的接觸,所以有很多不瞭解,可能會提很多很笨的問題,請多包涵,謝謝您^^" (教授應該是要看我們有沒有去找答案)

有3個問題:

1. 那四個model團隊的實驗方法.過程.目的分別是什麼?

2. scheme1跟2 和 Fig.1 還有 Table1 跟 第二頁右半部份那個T=298K

的processes 等等的表.圖 想要表達什麼?

3. 這一邊papper的結論?

謝謝您!!!

5 個已更新項目:

re:"這篇後的reference裡3, 4, 5, 6就有"

是指最後一頁的notes and references 嗎?

所以那又是另4篇論文研究ㄛ@@?

真是不好意思>"

3 個解答

評分
  • 匿名使用者
    1 0 年前
    最佳解答

    ★版主,各位朋友好:

    感謝版主提供一個討論平台,

    在下直接挑出重點回答,

    有需要在意見討論或補充。

    在下建議版主您可以參考這一篇論文-

    Quantum Mechanics/Molecular Mechanics Study of the Catalytic Cycle of Water Splitting in Photosystem II。reference(ref.)

    您那篇引例的論文和這篇內容應該大同小異。

    以下,是在下雞婆多做一點文字解釋。

    首先,quantum chemistry calculations 是一種量子計算方程式,reference(ref).

    是用來推估機轉,一種線性關連(linear coordinates)推估出來的概述值。

    講白一點,可以推出正確的反應機轉,包括電子的轉移,鍵結的形成等。

    更白話一點,只看王建民站在投手丘上,和投完球的姿勢,

    就能推估出他開始投球到結束中間瞬間的所有合理,可能性最高的分解動作。

    有的時候會用Hybrid QM/MM Methods來推估。ref. ref.

    所以,這個物理式是在"洞察"某個化學反應裡,

    電子轉移和原子建結斷裂和重新結合的最大可能性過程。

    講更白一點,就是在想在紙上推出可能性最高的反應機轉啦!

    不然化學反應電子和原子之間,空間那麼小又那麼動態,

    以現在的科技是根本看不到,也拍不到反應的詳細慢動作分解過程。

    所以就利用光譜啦,X-ray晶格繞射啦等等技術,

    找出穩定的反應中間體,或是產物,

    利用QM methods還是其他量子推算物理式,

    把最有可能的機轉推估出來。

    不然版主以為這個計算方程式在"洞察"什麼咧?

    整個反應,在下用這個利用所謂Density Functional Theory (DFT) study的論文,

    其中的圖做個概念簡述:ref.

    圖片參考:http://pubs.acs.org/JACSbeta/jvi/images/issue3/ja0...

    版主您老師出的題目裡,

    Computations show that chlorophyll a is able to coordinate a maximum of two water molecules in hydrophobic media that form a bridge between the Mg atom and the methyl ester carbonyl group.

    您可以對應這個反應圖來看,

    兩次進來的水分子,好像我愛紅娘一樣,一手抓著鎂(像是圖裡的AuL),

    一手抓著chmethyl ester carbonyl group.(像是圖裡的MeCOO-),

    替他們搭起友誼的橋樑。

    到底搭橋要做什麼咧?當然是讓愛情電子在上面跑起來啊!

    不然水利用光裂解作用成氧,涉及自由基電子轉移,要靠葉綠素複合蛋白裡的陽離子,

    這種敘述怎麼可以講的那麼頭頭是道呢?

    圖片參考:http://www.nature.com/embor/journal/v6/n7/images/7...

    ref.

    主要概念解釋完了,

    版主如果可以瞭解在下表達的簡單概念,

    回頭看論文就簡單多了吧?

    粗淺回答僅供參考,

    比喻不當請包涵,

    文字內容有誤請專家高手不吝指正,

    也歡迎互動討論。

    Google關鍵字,皆已附在文中。

    藍色反白有參考網址。

    網頁內容所有權皆屬原作。

    避免圖變叉燒,行距跑掉,

    請儘量用FireFox瀏覽。

    2009-06-03 09:27:10 補充:

    P680,是光合色素在680nm有最大吸光值的色素pigment,

    存在蛋白質複合群photosystem II 。

    http://en.wikipedia.org/wiki/P680

    http://en.wikipedia.org/wiki/Photosystem_II

    2009-06-03 09:27:26 補充:

    您的論文重點放在這個蛋白質複合群裡的oxygen evolving center(OEC),

    或是Manganese center。

    和chlorophyll a

    利用QM methodology提供的數據,來推論它電子的移動,鍵結的形成和斷裂。

    某個時間點,整個蛋白質會有一個實際無法用肉眼觀察到的形狀,

    我們利用另外已知穩定可以觀察到的分子構形(by X-ray crystal structure),

    來推測我們所要,未知無法觀察到的分子反應構形或情況。

    2009-06-03 09:27:49 補充:

    某個時間點構形假設為S,意思是state,

    應用在下舉例中就是為-

    S0 → S1 Transition;

    S1 → S2 Transition.;

    S2 → S3 Transition. ;

    S3 → S4 Transition.;

    S4 → S0 Transition.;

    五種構形改變的過程(transition),五種分子狀態S0~S5。

    2009-06-03 09:29:10 補充:

    因為我手上沒有您老師出題的那篇論文,

    您得靠自己來解決。

    所以在下不清楚您說您的論文裡說有四種構形和水起反應,

    是哪四種models?

    至於,

    1w指的是monohydrate,也就是一分子水的蛋白複合體;

    2w指的是dihydrate,也就是兩分子水的蛋白複合體;

    應該沒有3w,題目都說最多和兩個分子水作用,實際上也是如此。

    以上!

    2009-06-03 16:11:52 補充:

    這分別提出這四個model的實驗團隊,

    主要是在說明葉綠素a,水,和陽離子間的鍵結關係。

    在下提供您一個論文作參考。

    http://www.pnas.org/content/73/6/1791.full.pdf

    2009-06-06 19:15:18 補充:

    版主晚安:

    瞭解!感謝您的提供,

    有共同的資料出來,討論起來就不會雞同鴨講。

    您可以就論文哪一個段落,或是圖文不瞭解,

    就麻煩您提出來討論。

    這個論壇高手很多,若不才無力應付,

    還有很多高手可以請教,

    就有勞您費心了!

    2009-06-07 16:19:31 補充:

    有3個問題:

    1. 那四個model團隊的實驗方法.過程.目的分別是什麼?

    詳細內容這篇後的reference裡3, 4, 5, 6就有啦!

    這我沒辦法在這裡解決,太多了。

    簡單來說,主要在講Chl. a pairs,和水分子之間的互動,

    隨後的學者指出葉綠素a在進行光合作用,抓光子裂解水,

    為什麼要抓水來當自由基電子的接受者。

    H2O接受光子強大的自由能後,受葉綠素a和複合蛋白體的幫助,

    自發性裂解成為氧氣。

    2009-06-07 16:19:51 補充:

    Mg和葉綠素a結構屁股上的COOCH3,

    會像蠍子尾巴穩定兩個進來的水分子,

    您看第一張圖Scheme 1 ,

    從這兩個葉綠素a和四個水分子形成氫鍵的結構,

    側面看過去,是不是COOMe就像蠍子尾巴立起來,

    垂直在平面的葉綠體分子上,這叫位在軸位(axial)。

    我們要是只看一個葉綠素a分子,

    兩個水的其中一個和Mg所形成的配位鍵,

    和COOMe和其中一個水分子形成氫鍵的狀態,

    像是旗杆插在葉綠素a的平面結構上。

    這篇論文裡,6配位的情況是上,下兩隻旗杆,

    所以叫雙軸位(diaxial)。

    概略說起來,這些學者全都在研究這個部份。

    2009-06-07 16:20:23 補充:

    2. scheme1跟2 和 Fig.1 還有 Table1 跟 第二頁右半部份那個T=298K

    的processes 等等的表.圖 想要表達什麼?

    哇咧!這樣等於整篇文章都要在下幫您看啊!?

    那您的學位我可不可以代領咧?同學!

    外面翻譯論文都要收費的咧!

    唉!

    Ch1.a-46和Chl.a-73數字代表分子量,

    表示Chl.a-73比46多了一些原子,這您自己看Scheme2就好。

    Table1在講(絕對溫度)T是(298K)的情況,也就是常溫攝氏25度C時,

    利用量子能量公式來計算自由能的變化。

    2009-06-07 16:20:43 補充:

    第一個式子講水一分子水和一分子的葉綠素a,形成一分子水合葉綠素,代號是1,對照用;

    代號2a,代號2b的解釋類似,您一定懂。

    現在要證明出,要兩分子氣態水是一個一個進來,

    而且要有COOMe的這個尾巴來幫忙,

    形成5-coordinated是5個鍵配位,雙軸位的形態。

    才會有所謂自發性(delta-G小於0)水裂解的反應。

    2009-06-07 16:20:57 補充:

    3. 這一"篇""paper"的結論?

    最後的main conclusions不是講了嗎?您自己也翻譯了不是嗎?

    (1)兩分子水(2w, dihydrate)很明顯地比一分子(1w, monohydrate)水,

    所形成的葉綠素複合物要來得穩定;

    (2)兩分子水和葉綠素a裡的Mg,在有水氣的狀況下,會形成5配位的嵌合複合體;

    在無水的環境中,會有6配位的嵌合複合體。

    <Fig1.

    2w兩個深紅色水分子都在上面,表示Mg和水形成5配位;

    2w'兩個深紅色水分子一上一下,多了一個下面配位,表示Mg和水形成6配位。>

    2009-06-07 16:21:21 補充:

    (3)水是一個一個進來的,不是一大團水塞到葉綠體裡的。

    (4)獨立系統中,6配位的Mg所形成的雙軸位結構好像是對的,

    但在厭水的溶媒(hydrophobic solvents)裡,似乎這個結論又不太可靠。

    (5)具有介電常數的溶媒(dielectric solvent),會破壞葉綠素和兩分子水的結構體。

    2009-06-07 16:22:12 補充:

    <什麼是dielectric solvent,請參考,

    http://usm.maine.edu/~newton/Chy251_253/Lectures/S...

    也就是這種溶媒具有把溶質拆開成正、負離子的能力,數字大小可以想像成能力強弱。>

    2009-06-08 00:42:59 補充:

    回 版主:

    沒錯,本篇作者是延用這四個團隊,

    還有一脫拉庫前輩學者的資料,

    做的資料統合和討論。

    目的就是為了解釋文章最後您自翻的那個conclusion。

    2009-06-11 14:17:49 補充:

    感謝版主,您的匿名實在太可愛,哈!

    就這篇論文,還有問題可以繼續討論。

    畢竟這篇論文涉及有機化學,生物化學比較中階的理論,

    一般學生比較不容易懂。

    參考資料: 千萬不要相信我的小常識,Google姊姊,拜託夠種就不要甩我的答案,......量繁不及備書
  • 4 年前

    自從失戀後,看到路上成雙成對,就格外放閃,嘴巴瀟灑說只是少一個人來愛,但不可否認還是希望可以多多認識新的朋友,

    往認真爬文3個月以上,終於找到隱藏在網路中,傳說中的李姐,

    在今年3月初就預約來找,果然是口碑相傳,不做廣告的,我排第3次就遇到雙方非常有感覺的,目前是暫停排約,

    李姐那邊可以暫停排約1次,會員時間可以展延拉長時間,也在這段時間可以觀察對方.

    推薦給有需要的朋友參考

  • 1 0 年前

    版主的暱稱好好笑! 哈~哈~哈~哈~哈~

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