Исследование свойств пигмент-белковых комплексов хлоропластов в реконструированных системах

• Автор: Тунгатарова, Дамош Исмагуловна
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 163 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ .

1.1. СТРУКТУРА И ФУНКЦИЯ ТИЛАКОИДНЫХ МЕМБРАН ХЛОРОПЛАСТОВ .

1.2. СТРУКТУРА И ФУНКЦИЯ ПИГМЕНТБЕЛКОВЫХ КОМПЛЕКСОВ ХЛОРОПЛАСТОВ

А СВЕТОСОБИРАЮЩИЙ ПИГМЕНТБЕЛКОВЫЙ КОМПЛЕКС ССК .

Б ПИГМЕНТБЕЛКОВЫЙ КОМПЛЕКС ФОТОСИСТЕМЫ I ПБК1

1.3. РЕКОНСТРУКЦИЯ МЕМБРАННЫХ СИСТЕМ, СОДЕРЖАЩИХ ПИГМЕНТБЕЛКОВЫЕ КОМПЛЕКСЫ

1.4. СВОЙСТВА ПБК, ВСТРОЕННЫХ В ИСКУССТВЕННЫЕ ЛИПИДНЫЕ МЕМБРАНЫ . .

1.5. РОЛЬ ИОНОГЕННЫХ ГРУПП НА ПОВЕРХНОСТИ ПБК В ФОРМИРОВАНИИ ПОВЕРХНОСТНЫХ СВОЙСТВ МЕМБРАН ХЛОРОПЛАСТОВ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

ГЛАВА 2. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ И МЕТОДЫ ИХ РЕШЕНИЯ .
ПРЕПАРАТИВНЫЕ МЕТОДЫ .
2.1. ВЫДЕЛЕНИЕ ХЛОРОПЛАСТОВ
2.2. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АНАЛИТИЧЕСКОГО ДСНЭЛЕКТР0Ф0РЕЗА В ПОЛИАКРИЛАМИДНОМ ГЕЛЕ
2.3. МЕТОДИКА ВЫДЕЛЕНИЯ ПБК ФОТОСИСТЕМЫ I И СВЕТОСОБИРАЮЩЕГО
2.4. ВСТРАИВАНИЕ ПБК В ЛИПОСОМАЛЬНЫЕ МЕМБРАНЫ. .
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СПЕКТРАЛЬНЫХ СВОЙСТВ ПРЕПАРАТОВ ПБК. .
2.5. СПЕКТРЫ ПОГЛОЩЕНИЯ
2.6. СПЕКТРЫ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ И ЕЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ
2.7. МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ КИНЕТИКИ ТУШЕНИЯ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ СВЕТОСОБИРАЮЩЕГО ПБК В ПРИСУТСТВИИ ПБК ФОТОСИСТЕМЫ I . .
2.8. ИЗМЕРЕНИЕ СПЕКТРОВ И КИНЕТИКИ СВЕТОИНДУЦИРОВАННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ПОГЛОЩЕНИЯ
2.9. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ ИОНОГЕННЫХ ГРУПП ПБК
МЕТОДОМ ЗАВИСИМОГО ИЗМЕНЕНИЯ СВЕТОРАССЕЯНИЯ
2 МЕТОДЫ РЕГИСТРАЦИИ ФОТОИНДУЦИРОВАННЫХ ИЗМЕНЕНИИ ТРАНСМЕМБРАННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА .
А РЕГИСТРАЦИЯ ТРАНСМЕМБРАННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА С ПОМОЩЬЮ ФЛУОРЕСЦЕНТНОГО ЗОНДА i П5
Б РЕГИСТРАЦИЯ ТРАНСМЕМБРАННОГО ПОТЕНЦИАЛА С ПОМОЩЬЮ
ПРОНИКАЮЩИХ ИОНОВ
ГЛАВА 3. СВОЙСТВА ПИГМЕНТБЕЛКОВЫХ КОМПЛЕКСОВ ФОТОСИСТЕМЫ I ПБК И СВЕТОСОВИРАЮЩЕГО ПИГМЕНТБЕЛКОВОГО КОМПЛЕКСА ССК
3.1. СВОЙСТВА СВЕТОСОБИРАЮЩЕГО ПИГМЕНТБЕЛКОВОГО КОМПЛЕКСА. .
3.2. СВОЙСТВА ПИГМЕНТБЕЛКОВОГО КОМПЛЕКСА ФОТОСИСТЕМЫ I .
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПБК И ССК В БЕЗМЕМБРАН
НЬХ АССОЦМАТАХ
4.1. ИССЛЕДОВАНИЕ ФЛУОРЕСЦЕНТНЫХ СВОЙСТВ ПБК В АССОЦМАТАХ
4.2. ИЗУЧЕНИЕ ИОНОГЕННЫХ ГРУПП НА ПОВЕРХНОСТИ ПБК И ИХ АССОЦИАТОВ МЕТОДОМ рНИНДУЦИРОВАННОГО ИЗМЕНЕНИЯ СВЕТОРАССЕЯНИЯ .
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ПБК, ВСТРОЕННЫХ В ЛИПОСОМАЛЬ
НЫЕ МЕМБРАНЫ.
5.1. ВСТРАИВАНИЕ СВЕТОСОБИРАЮЩЕГО ПИГМЕНТБЕЛКОВОГО КОМПЛЕКСА В ЛИПОСОМАЛЬНУЮ МЕМБРАНУ .
5.2. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ПРОТЕОЛИПОСОМ СО ВСТРОЕННЫМ ПБК. .
5.3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОГЕННЫХ СВОЙСТВ ПРОТЕОЛИПОСОМ, СОДЕРЖАЩИХ СОВМЕСТНО ВСТРОЕННЫЕ ПБК И ССКН
ГЛАВА 6. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ .
ВЫВОДЫ .
СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


В условиях ненасыщающей интенсивности света, когда большая часть поглощаемой ССК энергии донируется фотосистеме 2 скорость электронного транспорта через ФС2 больше, чем через БС1, происходит накопление восстановленного пластохинона . Фосфорилирование ССК в свою очередь, приводит к его 4 латеральной диффузии от фотосистемы 2 к фотосистеме I. ССК и ФС1 и уменьшается к ФС2. Детали мшзма этого процесса пока еще неясны, однако известно, что фосфорилирование ведет к уменьшению площади состыкованных участков мембран тилакоидов на ii , i , увеличению скорости электронного транспорта через ФС1 на I2, 2 и соотношения амплитуд г 5 , а также к возрастанию поверхностного потенциала ССК на , . ССК от ФС1 к ФС2. В конце х годов было обнаружено, что в хлоролластах катионы оказывают значительное регуляторное действие на модификацию морфологической организации тилакоидных мембран, выражающуюся в так называемом Процессе СТЭКИНГа слипания мембран Iv, . Дальнейшие исследования позволили установить корреляцию между катиониндуцированными процессами стэкинга и спилловера ношапп , i , , И привлекли ВНИМание к электрическим поверхностным свойствам целых мембран и ее отдельных компонентов. Поверхностные свойства отдельных ПЕК будут рассмотрены отдельно 3 литературного обзора. Исходя из жидкостномозаичной модели биомембран, упомянутые выше процессы спилловера и стэкинга трудно объяснить простым взаимодействием между двумя фиксированными гомогенно заряженными мембранными поверхностями. В безеолевой среде, при слабом электростатическом экранировании поверхностных зарядов, в мембранах наблюдается случайное распределение слабозаряженных частиц ФС2 и сильнозаряженных частиц ФИ, при этом слшшовер отчетливо выражен и наблюдается низкий уровень флуоресценции хлорофилла. В присутствии катионов происходит значительная экранировка зарядов и из слабозаряженных частиц ФС2 формируются домены, в которых вандерваальсовые силы взаимодействия преобладают над кулоновскими силами отталкивания, что ведет к слипанию мембран стэкингу, уменьшению доли попадающей на ФИ энергии уменьшение спилловера и увеличению выхода флуоресценции хлоросфилла. Такое объяснение основано на экспериментальных данных, в которых уровень экранировки зарядов регулировался заданными концентрациями катионов. Повидимому,i viv, локальные изменения концентрации неорганических катионов и протонов происходят при фютоиндуцированном поглощении Н и связанного с ними антипорта катионов или симпорта анионов ЛЛолотковский, Яковлева I3,v , а также при изменении электростатического взаимодействия между аютосинтетическими мембранами и отдельными ПЕК в процессе обратимого фюсфорилирования ССК , . ЭТЦ фотосинтеза. Большой объем современных представлений о структурнофункциональвой организации фотосинтетических мембран хлоропластов был получен при использовании традиционных методов, применяемых при исследовании сложных мультиферментных систем. Это касается,прежде всего, биохимических методов фрагментирования мембран и выделения их активных структурнофункциональных блоков. Такими наиважнейшши активными компонентами фютосинтетических мембран являются пигментбелковые комплексы ПЕК, изучение которых имеет принципиальное значение для решения вопроса о строении и функционировании фотосинтетического аппарата. СТРУКТУРА И ШЖЦИЯ ШШШГГБЕЛКОБЫХ КСШШНКСОВ ХЛОРОПЛАСТОВ. А. СВЕТСХЗОБИРАЮЩИЙ ГОШЛЕИТБЕЛКОВЫЙ КОМПЛЕКС ССК. В настоящее время установлено, что в составе тилакоидных мембран хлоропластов основным пигментбелковым комплексом является антенный или светособирающий комплекс ССК, ответственный за поглощение и миграцию энергии к фотосинтетическим реакционным центрам тиогпьег . Действительно, было показано, что на долю ССК приходится около белка тилакоидных мембран. Гуляев И др. Тпоггюег ТНогпЬег . Первые упоминания об антенном комплексе мембран хлоропластов встречаются в середине х ГОДОВ Оеаа еЪ а1 ТпогпЬег е1 а1 .