Главная Коллекция "Revolution" Биология и естествознание Роль вторинного хінонового акцептора в індукції альтернативних окисно-відновних реакцій у фотосистемі ІІ

Роль вторинного хінонового акцептора в індукції альтернативних окисно-відновних реакцій у фотосистемі ІІ

Аналіз рН-залежної регуляції відновлення метилвіологену у фотосистемі ІІ з допомогою інгібіторного аналізу. Умови формування повного відновлення фотосистеми ІІ та індукції альтернативного шляху перенесення електронів з фотосистеми на екзогенний акцептор.

Рубрика Биология и естествознание
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 11.08.2015
Размер файла 262,6 K
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

2. Поліщук О. В. рН-Залежна регуляція фотосинтетичного виділення кисню ізольованими хлоропластами шпинату / О. В. Поліщук, В. В. Подорванов, О. К. Золотарьова // Доповіді НАН України. 2006. № 3. С. 167--172. (Здобувачем самостійно одержано експериментальні дані щодо рН-залежності автономного функціонування фотосистеми ІІ та разом зі співавторами проаналізовано результати і написано статтю).

3. Поліщук О. В. Вплив іонів цинку на перенесення протонів в ізольованих хлоропластах шпинату / О. В. Поліщук, В. В. Подорванов, С. К. Ситник // Доповіді НАН України. 2007. № 8. С. 170--175. (Здобувачем самостійно одержано експериментальні дані зі світлозалежного поглинання йонів гідрогену та дані з впливу іонів цинку на електронний транспорт та формування трансмембранного протонного градієнта, та разом зі співавторами написано статтю).

4. Полищук А. В. Влияние ионов тяжелых металлов на перенос электронов на акцепторной стороне фотосистемы II / А. В. Полищук, Н. Н. Топчий, К. М. Сытник // Доповіді НАН України. 2009. № 6. С. 203--210. (Здобувачем самостійно одержано та проаналізовано експериментальні дані щодо темнового окиснення первинного хінонового акцептора фотосистеми ІІ та разом з науковим керівником проаналізовано результати і написано статтю).

5. Полищук А. В. Влияние ионов меди на свето-индуцированный протонный перенос в хлоропластах шпината / В. В. Подорванов, А. В. Полищук, Е. К. Золотарева // Биофизика. 2007. Т. 52, № 6. С. 1049--1053. (Здобувачем самостійно одержано та проаналізовано експериментальні дані з впливу іонів купруму на транспортування електронів та написано відповідні розділи статті).

6. Polishchuk A. V. pH-Dependent regulation of oxygen evolution in isolated spinach chloroplasts / A. V. Polishchuk, V. V. Podorvanov, Е. К. Zolotareva // Актуальні проблеми ботаніки та екології: Зб. наукових праць ; вип. 1. Київ, 2005. С. 254--261. (Здобувачем самостійно досліджено рН-залежність швидкості світлозалежного виділення кисню та ефект інгібіторів пластохінол-пластоціанін оксидоредуктази та разом зі співавторами проаналізовано результати і написано статтю).

7. Полищук А. В. Влияние ионов тяжелых металлов на поглощение протонов и перенос электронов на акцепторной стороне фотосистемы ІІ / А. В. Полищук, Н. Н. Топчий, В. В. Подорванов // Молекулярные, мембранные и клеточные основы функционирования биосистем: в 2 ч. Минск, 2010. Т. 1. С. 68--70. (Здобувачем самостійно отримано та проаналізовано експериментальні дані з впливу йонів важких металів на світлозалежне поглинання кисню та зв'язування протонів в суспензії хлоропластів.)

8. Поліщук О. В. Залежність параметрів флуоресценції хлорофілу від значення рН реакційного середовища ізольованих хлоропластів гороху / Н. М. Топчій, О. В. Поліщук // Актуальні проблеми дослідження та збереження фіторізноманіття: Конференція молодих учених-ботаніків, 6-9 вересня 2005 р.: матеріали доп. Київ, 2005. С. 170--171.

9. Polishchuk O. V. The effect of Cu2+ ions on photosynthetic process / O. V. Polishchuk, V. V. Podorvanov, E. K. Zolotareva // Eco-physiological aspects of plant responses to stress factors: 6th International Conference, 14-17 September 2005: book of abstracts. Acta Physiologiae Plantarum. 2005. Vol. 27, № 4 supplement. P. 24.

10. Polishchuk A. pH-dependence of Нill reaction of exogenic acceptor byuptake by isolated (class II) chloroplasts / Alexander Polishchuk, Vladimir Podorvanov, Elena Zolotareva // Photosynthesis in the Post-Genomic Era: Structure and Function of Photosystems: International Meeting, 20-26 August 2006: book of abstracts. Pushchino, Russia, 2006. P. 30.

11. Polishchuk A. Cu2+ effect on a proton exchange in chloroplasts / Alexey Chornoshtan, Alexander Polishchuk, Vladimir Podorvanov, Elena Zolotareva // Photosynthesis in the Post-Genomic Era: Structure and Function of Photosystems: International Meeting, 20-26 August 2006: book of abstracts. Pushchino, Russia, 2006. P. P. 155.

12. Polishchuk A. V. The influence of heavy metal ions on light-dependent proton uptake by thylakoids / A. V. Polishchuk, V. V. Podorvanov, E. K. Zolotareva // Eco-physiological aspects of plant responses to stress factors: 7th International Conference, 19-22 September 2007: book of abstracts. Cracow, Poland, 2007. P. 96.

13. Поліщук О. В. Вплив важких металів на фотохімічні процеси в хлоропластах / О. В. Поліщук, В. В. Подорванов // Онтогенез рослин у природному та трансформованому середовищі. Фізіолого-біохімічні та екологічні аспекти: III Міжнародна конференція, 4-6 жовтня 2007 р.: тези доп. Львів, 2007. С. 175.

14. Polishchuk O. The effect of heavy metal ions on photosynthesis / E. Zolotareva, O. Polishchuk, N. Topchiy, V. Podorvanov // Responses of plants to environmental stresses: Conference, 12-18 May 2008: book of abstracts. Elena, Bulgaria, 2008. P. 34.

15. Polishchuk O. Effects of heavy metal ions on variable fluorescence dark relaxation kinetics / O. Polishchuk, N. Topchiy, E. Zolotareva // Responses of plants to environmental stresses: Conference, 12-18 May 2008: book of abstracts. Elena, Bulgaria, 2008. P. 38.

16. Polishchuk O. Influence of heavy metal ions on dark relaxation kinetics of variable chlorophyll fluorescence in chloroplasts / Oleksandr Polishchuk, Nataliya Topchiy, Elena Zolotareva // Преобразование энергии света при фотосинтезе: Международная конференція; V съезд Российского фотобиологического общества, 8-13 июня 2008 г.: Тезисы докладов. Пущино, Россия, 2008. С. 100.

17. Polishchuk O. V. Influence of heavy metals on kinetics of proton exchange in isolated chloroplasts / O. V. Polishchuk, N. M. Topchiy, E. K. Zolotareva // Eco-physiological aspects of plant responses to stress factors: 8th International Conference, 16-19 September 2009: book of abstracts. Cracow, Poland, 2009. P. 21.

18. Поліщук О. В. Зміни електронного транспорту у фотосистемі ІІ за умов додавання іонів важких металів до суспензії зруйнованих хлоропластів шпинату / О. В. Поліщук, Н. М. Топчій // Наукові, прикладні та освітні аспекти фізіології, генетики, біотехнології рослин і мікроорганізмів: XI конференція молодих вчених, 22-24 червня 2010 р. Київ, 2010. С. 146--148.

19. Polishchuk O. V. Activation of alternative electron transfer in PS II by inhibition of proton transfer at the acceptor side / O. V. Polishchuk, N. M. Topchiy, V. V. Podorvanov // Photosynthesis Research for Food, Fuel and the Future: The 15th International Congress on Photosynthesis, 22-27 August 2010: book of abstracts. Beijing, China, 2010. P. 79.

20. Полищук О. В. Вплив іонів цинку, кадмію і міді на транспортування протонів в ізольованих хлоропластах гороху / Н. М. Топчий, О. В. Полищук, В. В. Подорванов, С. К. Ситник // X Український біохімічний з'їзд, 13-17 вересня 2010 р.: матеріали доп. Український біохімічний журнал. 2010. Т. 82, № 4 (додаток 1). С. 245--246.

21. Поліщук О. В. Активація альтернативної акцепторної ділянки у фотосистемі ІІ за умов пригнічення протонного транспорту / О. В. Поліщук, Н. М. Топчій // Актуальні проблеми ботаніки та екології: Міжнародна конференція молодих учених, 21-25 вересня 2010 р: матеріали доп. Ялта, 2010. С. 400--401.

АНОТАЦІЯ

Поліщук О. В. Роль вторинного хінонового акцептора в індукції альтернативних окисно-відновних реакцій у фотосистемі ІІ. - Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.04 - Біохімія. - Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ. - 2011.

Дисертація присвячена визначенню умов індукції альтернативних окисно-відновних реакцій на акцепторному боці фотосистеми ІІ (ФС ІІ). З допомогою 2-n-ноніл-4-гідроксихінолін-N-оксиду (NQNO) і 2-йодо-6-ізопропіл-3-метил-2',4,4'-тринітродифенілу (DNP-INT) - інгібіторів перенесення електронів між ФС ІІ і фотосистемою І (ФС І) - показано, що за зростання рН або зниження рН нижче за 5,0 активується альтернативний шлях транспортування електронів, в якому не залучено ФС І. Альтернативні окисно-відновні реакції у ФС ІІ індукуються також за додавання йонів важких металів. Іони цинку та купруму ефективно знижували величину світлозалежного зв'язування протонів, яким супроводжується відновлення вторинного хінонового акцептора ФС ІІ, що свідчить про їх інгібіторний вплив на перенесення протонів та електронів на акцепторному боці ФС ІІ. У той же час, електронний транспорт не пригнічувався більше ніж на 25%. В результаті аналізу впливу важких металів на відносну кількість QB-невідновлюючих центрів ФС ІІ встановлено, що йони цинку і плюмбуму інгібують транспортування електронів у ФС ІІ значно більшою мірою, ніж іони купруму, меркурію та кадмію. Методом дослідження релаксації варіабельної флуоресценції хлорофілу також показано, що йони купруму та меркурію можуть акцептувати електрони з ФС ІІ. Висунуто припущення, що індукція перенесення електронів із ФС ІІ на екзогенний акцептор за умов пригнічення відновлення вторинного хінонового акцептора QB є фотопротекторним механізмом.

Ключові слова: Spinacia oleracea, фотосинтез, хлоропласт, трансмембранний протонний градієнт, електронний транспорт, протонний транспорт, фотосистема ІІ, флуоресценція хлорофілу, QB-невідновлюючі центри ФС ІІ.

АННОТАЦИЯ

Полищук А. В. Роль вторичного хинонового акцептора в индукции альтернативних окислительно-восстановительних реакций в фотосистеме ІІ. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.04 - Биохимия. - Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Киев. - 2011.

Целью работы было определение условий индукции альтернативных окислительно-восстановительных реакций в фотосистеме ІІ (ФС ІІ). При помощи ингибиторов электронного транспорта на уровне комплекса цитохромов b6/f 2-n-нонил-4-гидроксихинолин N-оксида (NQNO) и 2-йодо-6-изопропил-3-метил-2',4,4'-тринитродифенила (DNP-INT) было показано, что при увеличении или снижении рН ниже 5,0 индуцируется перенос электронов, не связанный с работой фотосистемы І (ФС І). Альтернативный путь электронного транспорта в ФС ІІ индуцируется также при добавлении ионов тяжёлых металлов. Величина светозависимого поглощения протонов из внешней фазы тилакоидов, связанного с транспортом электронов в ФС ІІ на уровне QB, в присутствии катионов меди и цинка существенно снижалась. В тех же условиях перенос электронов ингибировался не более чем на 20 - 30%. Действие ионов меди и ртути на кинетику релаксации вариабельной флуоресценции хлорофилла указывало на то, что они, в отличие от ионов кадмия, цинка и свинца, акцептируют электроны на уровне QA-Fe. Методом определения относительного содержания QB-невосстанавливающих центров ФС ІІ было показано ингибирование ионами тяжёлых металлов электронного транспорта на акцепторной стороне ФС ІІ. Эти результаты свидетельствуют о том, что альтернативные окислительно-восстановительные реакции в фотосистеме ІІ при подавлении восстановления вторичного хинонного акцептора QB являются одним из возможных механизмов фотопротекции.

Ключевые слова: Spinacia oleracea, фотосинтез, хлоропласт, трансмембранный протонный градиент, электронный транспорт, протонный транспорт, фотосистема ІІ, флуоресценция хлорофилла, QB-невосстанавливающие центры ФС ІІ.

ANNOTATION

Polishchuk O. V. The role of secondary quinone acceptor in the induction of alternative redox reactions in photosystem II. - A manuscript.

Dissertation for the candidate of biological science degree in speciality 03.00.04 - Biochemistry. - Taras Shevchenko Kyiv National University, Kyiv. - 2011.

This study was aimed to get deeper insights into the conditions that induce electron transfer from photosystem II (PS II) to exogenous acceptor in thylakoids isolated from leaves of spinach (Spinacia oleracea L. cv. Matador) plants. The pH-dependent effect of the b6/f-cytochrome complex inhibitors NQNO (2-n-nonyl-4-hydroxyquinoline-N-oxide) and DNP-INT (2,4-dinitrophenyl ether of 2-iodo-4-nitrothymol) on linear electron flow was studied in pH range from 4.5 to 8.0. It was shown that the extent of the inhibition positively correlates with pH value and at pH lower than 5.0 the inhibitors decrease the rate of light-dependent oxygen evolution in chloroplasts by 50% only. It is inferred that significant increase of the transmembrane proton gradient or decrease of pH lower than 5.0 induces alternative terminal acceptor reduction reaction at the level of PS II, without the participance of photosystem I. Photosynthetic photon flux density of actinic light also influenced this reaction: while saturating light conditions stimulated, limiting light suppressed this autonomous functioning mode of PS II. Similar redox reactions in PS II complex are also induced in the presence of some heavy metal ions in chloroplasts suspension medium. So, zinc and copper ions at sub-millimolar concentrations inhibited total linear electron transfer by no more than 25%, while light-dependent proton uptake, indicative of plastoquinone reduction at the QB-site of photosystem II, was inhibited by 90 % in the presence of 80 мМ of copper (II) ions and by 70 % in the presence of 200 мМ of zinc (II) ions. At the same time, about 50% of control value of transmembrane proton gradient and up to 75 % of control value of light-dependent oxygen evolution remained. This indicates that linear electron flow took place which was not accompanied by plastoquinone reduction, that is, exogenous acceptor was being reduced at the level of PS II, before the QB-site. In order to test the binding capability and effect of different heavy metals at the acceptor side of PS II, we studied changes in variable chlorophyll fluorescence relaxation kinetics after excitation of photosystems by white multiple-turnover saturating flash (600 ms), which reflects dark oxidation of the primary quinone acceptor in PS II - QA. Three components of the fluorescence decay were revealed, that indicate different ways/mechanisms of QA oxidation. Addition of copper (II), zinc (II), cadmium (II), or lead (II) ions in concentrations of 50 and 200 мМ, or mercury (II) ions in concentrations of 5 and 20 мМ into suspension medium led to changes in all components. Copper ions affected fluorescence decay in a similar manner to mercury ions, accelerating electron transfer at the Fe-QA level, probably by accepting electrons, in contrast to zinc, cadmium and lead ions, which inhibited electron transfer at the acceptor side of PS II by no more than 30 %. In addition, the relative content of QB-non-reducing PS II reaction centers was determined by analysis of fluorescence induction data, and weak inhibitory effect of the heavy metal ions at the acceptor side of PS II was confirmed. These results suggest that induction of alternative redox reactions in PS II, when QB reduction is suppressed due to overreduction of the photosynthetic electron-transport chain or binding of copper (II) or zinc (II) ions, is one of the possible mechanisms that play an important role in photoprotection.

Key words: Spinacia oleracea, photosynthesis, chloroplast, transmembrane proton gradient, electron transport, proton transport, photosystem ІІ, chlorophyll fluorescence, QB-non-reducing PS ІІ centers.

Размещено на Allbest.ru

...

Страница:


Подобные документы

  • Окисно-відновні реакції – основа біохімічних процесів в організмі людини

    Особливості окисно-відновних реакцій в організмі людини. Відмінність окисно-відновних реакцій в живій та неживій природі. Взаємозв’язок енергетичного та пластичного обміну: розкладання вуглеводів в організмі, обмін тригліцеридів, окиснення білків.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 21.09.2010

  • Регуляція експресії генів

    Поняття і рівні регуляції експресії генів. Їх склад і будова, механізм формування і трансформування. Транскрипційний рівень регуляції. Приклад індукції і репресії. Регуляція експресії генів прокаріот, будова оперону. Огляд цього процесу у еукаріот.

    презентация [1,7 M], добавлен 28.12.2013

  • Витамины: строение, свойства, использование, значение для растений

    Характеристика вітамінів: будова, властивості, поширення. Фізіологічна роль вітамінів у життєдіяльності рослин. Хімічні формули вітамінів. Роль аскорбінової кислоти і її участь в окисно-відновних процесах. Стероли.

    реферат [90,6 K], добавлен 02.07.2007

  • Регуляція обміну речовин. Терморегуляція

    Управління обміном вуглеводів. Математичний аналіз системи регуляції рівня кальцію в плазмі. Основна модель регуляції обміну заліза у клітинах. Управління обміном білків, жирів і неорганічних речовин. Баланс тепла в організмі. Регуляція температури тіла.

    реферат [25,9 K], добавлен 09.10.2010

  • Біохімічна відповідь олігодендроцитів до ішемічного стану

    Мієлінізація протягом постнатального розвитку гризунів. Вплив ішемії мозку на експресію основного білка мієліну. Дегенерація олігодендроцитів та їх відновлення після фокальної ішемії мозку. Структура та функції мієліну. Непрямий імуноферментний аналіз.

    дипломная работа [2,1 M], добавлен 08.02.2016

  • Інформаційні міжклітинні взаємодії. Клітинні рецептори та їхня участь у процесах міжклітинної сигналізації

    Класичний приклад контактної регуляції. Біологічно активні хімічні речовини, за допомогою яких здійснюється передача електричного імпульсу від нервової клітини через синаптичний простір між нейронами. Характеристика молекулярних рецепторів і трансмітерів.

    реферат [3,1 M], добавлен 06.09.2015

  • Механізми раннього ембріонального розвитку

    Будова і рівні регуляції репродуктивної системи ссавців. Доімплантаційний розвиток та роль стероїдних гормонів в імплантаційних процесах. Фізіологічні та молекулярні механізми імплантації. Роль білкових ростових факторів у становленні вагітності.

    реферат [48,8 K], добавлен 09.02.2011

  • Роль води в природі

    Вода як елемент глобальної екосистеми, її головні задачі та функції в природі. Принципи та значення охорони гідросфери. Умови формування хімічного складу води, головні фактори природного та антропогенного характеру, що впливають на даний процес.

    контрольная работа [33,4 K], добавлен 17.05.2019

  • Вікові особливості емоційно-больового стресу та вмісту мікро- і макроелементів у щурів під впливом загального охолодження

    Вплив попереднього періодичного помірного загального охолодження щурів-самців у віці 3 та 6 місяців на формування та наслідки емоційно-больового стресу при визначенні функціонального стану церебральних механізмів регуляції загальної активності.

    автореферат [58,6 K], добавлен 12.02.2014

  • Молекулярні компоненти, що утворюють адгезивні міжклітинні контакти

    Структура класичних кадгеринів. Роль Т-кадгерину в регуляції росту кровоносних судин. Молекулярні компоненти, які задіяні в клітинних контактах типу десомосоми. Білки проміжних філаментів. Взаємодія кадгеринів, катенінів і актинових мікрофіламентів.

    курсовая работа [45,3 K], добавлен 19.05.2013

  • Умовні рефлекси

    Основі регуляції різноманітної діяльності організму. Функції нервової та ендокринної систем. Реакція організму на будь-яке подразнення. Механізм утворення умовних рефлексів. Роль підкіркових структур та кори великого мозку. Гальмування умовних рефлексів.

    реферат [30,7 K], добавлен 30.03.2012

  • Дія поверхнево активних речовин на живі організми

    Загальна характеристика поверхнево активних речовин, їх класифікація, молекулярна будова та добування. Вплив на мікроорганізми, організм людини та живі системи. Роль ендогенних поверхнево активних речовин в регуляції всмоктування поживних речовин.

    реферат [177,3 K], добавлен 18.11.2014

  • Фізіологічна характеристика нюхової сенсорної системи

    Здатність людини сприймати запахи речовин за допомогою нюхових рецепторів, їх будова та кількість. Процес формування відчуття запаху. Значення аналізатора нюху в житті людини, місце його розташування. Периферичний та центральний відділи нюхового мозку.

    презентация [3,9 M], добавлен 12.11.2011

  • Клонування

    Зміст поняття "клон". Вдале клонування соматичних клітин. Реагрегація бластерометрів, трансплантація ядер ембріонів. Перенесення ядра соматичної клітини в яйцеклітину. Відхилення, порушення розвитку клонованих тварин різних видів. Трансгенні риби.

    лекция [2,4 M], добавлен 28.12.2013

  • Характеристика Антарктичного біофілотичного царства

    Географічне положення, природні умови та історія формування Антарктичного біофілотичного царства. Ознайомлення із флорою Магелланової, Новозеландської та Хуан-Фернандеської областей. Характеристика тваринного світу Субантарктики і Циркумполярної області.

    реферат [18,5 K], добавлен 27.02.2012

  • Характеристика типових біомів суходолу на прикладі Китайської Народної Республіки

    Географічне положення Китаю і основні біоми. Екологічні умови формування рослинних угрупувань: рельєф, клімат, ґрунт; тваринний світ. Антропогенний вплив на біоценози; типові агроценози; пейзажні точки. Природоохоронні території і національні парки.

    курсовая работа [5,7 M], добавлен 03.11.2013

  • Фізіологія крові. Еритроцити

    Фізіологічні та біологічні характеристики крові. Кількість крові у тварин. Значення депонованої крові, механізми перерозподілу крові між депонованої і циркулюючої. Еритроцити як дихальні пігменти, які здійснюють перенесення кисню і діоксиду вуглецю.

    реферат [15,5 K], добавлен 12.11.2010

  • Біологія представників ряду Blattoptera та заходи боротьби з ними

    Біологічні та екологічні особливості розвитку Blattoptera. Дезинсекція як спосіб ліквідації Blattoptera. Blattoptera як фактор перенесення збудників хвороб людини. Вивчення ефективності застосування інсектицидних препаратів для боротьби з тарганами.

    дипломная работа [81,0 K], добавлен 12.03.2012

  • Таксономічний аналіз степової рослинності Дніпропетровської області

    Фізико-географічна характеристика, ландшафт та клімат степу. Поняття про степову рослинність. Методичні підходи до таксономічного аналізу рослинних угруповань. Степові рослини у флорі Дніпропетровської області. Охорона та заповідання степових рослин.

    курсовая работа [3,9 M], добавлен 30.06.2015

  • Вивчення вмісту фотосинтетичних пігментів і білку у рослин Gingo biloba

    Загальний біоморфологічний опис Gіnkgo bіloba. Поширення рослини в Україні. Орфографічні та кліматичні умови міста Львова. Фармакологічні властивості, будова і функції білків в рослинному організмі. Аналіз методів дослідження і характеристика обладнання.

    дипломная работа [3,9 M], добавлен 09.06.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены