S 4 -S 0 转化期水结合至放氧复合体可能机制的理论研究

基于光合作用自由基耦合的释氧机理，提出了S 4 -S 0 转化期水结合至放氧复合体Mn 4 CaO 4 的三种不同模式.使用密度泛函理论计算了释氧后两种可能的自旋态势能面，结果表明它们在热力学上都是容易发生的，差别很小，能共存于S态循环之间的衔接阶段，并且对实验所测的S 1 ，S 2 和S 3 态的底物水交换速率没有差异性.然而，水结合的这三种类型理论上具有不同的底物选择性，对当前和之后的循环中底物的归属产生影响（Ca和Mn4的配体水或周围的结晶水）.但是，O 2 的最终来源分别为S 4 -S 0 和S 2 -S 3 结合的两个水分子，关键在于它们演变为底物的时机决定于S 4 -S 0 的水结合机制.整个S态循环中，锰簇灵活多变的几何结构和Ca，Mn4及其附近的水通道是实现底物水转移和分解释氧的重要因素.