Русский

Conference publications

Abstracts

XXV conference

Модель первичных реакций переноса электронов в фотосистеме 2 под действием DCMU для оценки ее начального состояния

Дегтерева Н.С, Хрущев С.С., Плюснина Т.Ю.

Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова, Биологический факультет, кафедра биохимии, Ленинские Горы 1, стр. 12, Москва 119234, Россия. E-mail: plusn@yandex.ru

1 pp. (accepted)

Одним из наиболее широко применяемых методов оценки эффективности первичных процессов фотосинтеза в экологическом мониторинге и биотехнологии является измерение кинетики нарастания (индукции) флуоресценции хлорофилла при освещении клеток микроводорослей и растений. Хорошо развитые методы флуорометрии позволяют получать большие массивы данных за короткий период измерений. Полученные кривые индукции флуоресценции отражают динамику восстановления фотосистемы 2 при освещении клетки. Кривые нарастания флуоресценции имеют многофазный вид и служат маркером для выявления разного типа внешних воздействий на фотосистему 2. Для упрощения модельных исследований часто применяют ингибитор DCMU, блокирующий перенос электрона с первичного хинона на вторичный. Несмотря на большое количество существующих моделей фотосистемы 2, одной из нерешенных задач остается оценка доли так называемых открытых (окисленных) и закрытых (восстановленных) состояний фотосистемы 2. Увеличение доли закрытых состояний может свидетельствовать о развитии стресса у растения.

В работе представлена модель начальных стадий переноса электронов в фотосистеме 2 в условиях действия DCMU. Модель представляет собой систему двух линейных дифференциальных уравнений, описывающих начальные этапы восстановления фотосистемы 2. Получено аналитическое решение системы, в виде формулы, включающей основные характеристики кривой индукции флуоресценции, Fo и Fm, а также начальное распределение долей открытых и закрытых состояний фотосистемы 2. Модель была применена для оценки начального состояния фотосистемы 2 на разных стадиях роста культуры клеток Chorella sp. по экспериментальным кривым индукции флуоресценции. Показано, что при истощении азота в среде доля закрытых центров увеличивается до 30-40%, что указывает на возможность увеличения вклада хлоропластного дыхания в темновое восстановление реакционных центров фотосистемы 2.

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ №17-04-00676.



© 2004 Designed by Lyceum of Informational Technologies №1533