Физиология и биохимия фотосинтеза растений с первичным карбоксилированием фосфоенолпировиноградной кислоты

• Автор: Магомедов, Исхан Магомедович
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1982
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 420 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Список сокращений

Глава I. Общие представления о путях углерода в

фотосинтезе

1.1. Основные ферменты карбоксилазы, синтези рующие Сд и С4 кислоты в фотосинтезе

1.2. Образование С4 дикарбоновых кислот в фотосинтезе листьев С4 растений

1.3. Обмен С4 кислот в листьях суккулентов

Глава 2. Материалы и методы

2.1. Объекты, используемые для изучения образования и распада С4 кислот в фотосинтезе

2.2. Методы изучения первичных продуктов фикса

ции СОд и определения органических кис
2.3. Методы получения протопластов, хлоропластов мезофилла и клеток обкладки проводящего пучка С4 растений и суккулентов
2.4. Методы изучения активности и локализации некоторых ферментов углеродного метаболизма Сд, С4 растений, а также суккулентов
2.5. Методы выявления фотохимических реакций хлоропластов С4 растений
Глава 3. Фиксация СОд листьями С4 растений
3.1. Первичные продукты усвоения углекислоты листьями кукурузы
3.2. Особенности фиксации СОд листьями кукурузы разных ярусов
Глава 4. Анатомия листа и структура хлоропластов С4
растений
Глава 5. Локализация С4пути углерода в клеточных
структурах
5.1. Усвоение хлоропластами из клеток мезофилла и обкладки листьев кукурузы, выделенными в водную и органическую среды
5.2. Фиксация углекислоты протопластами мезофилла
и клетками обкладки листа кукурузы
Глава 6. Внутри и межклеточная локализация некоторых ферментов С4 фотосинтеза и цикла Кальвина в листьях С4 растений III
6.1. Ферменты синтеза и распада Скислот и их локализация III
6.2. Рибулезобифоофаткарбоксилаза и ее локализация
6.3. Данные ингибиторного анализа для определения локализации ферментов карбоксилироваяия
Глава 7. Межклеточный транспорт и соединений в
листьях кукурузы
7.1. Доказательства транспорта Скислот из клеток мезофилла в клетки обкладки и обратного оттока кисяоты для регенерации акцептора углекислоты
7.2. Участие транспортных АТФаз в С4 фотосинтезе
Глава 8. Световые реакции С4 фотосинтеза
8.1. Фотохимия хлоропластов малатных форм С4растений
8.2. Фотохимия хлоропластов аспартаткых форм С4растений
Глава 9. Внешние факторы и Спуть фотосинтеза
9.1. Свет, температура и С4путь фотосинтеза
9.2. Азотное питание и С4 фотосинтез
9.3. Вода и С4 фотосинтез
9.4. Газообмен и С4 фотосинтез
Глава . Обмен кислот С4кислот у растений суккулентов
.1. Суточная ритмика кислотности и образование С4кислот в листьях
.2. Пути распада яблочной кислоты в листьях
.3. Изменение активности ферментов метаболизма С4кислот в ходе онтогенеза листа.
.4. Влияние дефицита азота в питательной среде
на активность ферментов метаболизма С4кислот в листьях
.5. Регуляция метаболизма углерода в листьях суккулентов
.6. Экологические аспекты САМ типа метаболизма углерода в растениях
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
Список литературы


Супернатант вновь центрифугировался при тыс. Для опытов использовался осадок хлоропластов и супернатант после вторичного центрифугирования. В дальнейшем, когда выяснилось, что в листьях кукурузы имеются два типа хлоропластов и они обладают различными функциями, мы стали выделять отдельно мезофильяые и обкладочные клетки и соответственно различные хлоропласта 0. В основе методики выделения клеточных структур неводным способом лежит работа Л. А.Филипповой , с нашими модификациями, необходимыми для работы с листьями кукурузы. После фиксации листьями кукурузы последние быстро помещались в жидкий азот и растирались в ступке. Материал высушивался лиофильно в стеклянном лиофилизаторе под вакуумом при низкой температуре или же в вакуумэксикаторе над при . Наилучшим способом оказалось комбинирование обоих приемов вначале высушивание в лиофилизаторе, затем в вакуумэксикаторе. В последнем материал сохранялся длительное время. Дальнейшее фракционирование проводилось так материал заливался мл петролейного эфира и растирался в фарфоровой ступке. Жидкая фаза отделялась путем декантации, а осадок снова растирался. Операция повторялась раза. При этом в основном выделялась фракция, обогащенная хлоропластами мезофилла. Остаток заливался петролейним эфиром и растирался теперь ухе со стеклянным песком. Суспензию вновь декантировали и фильтровали. Далее проводилось дифференциальное центрифугирование различных фракций в смеси сс4 петролейний эфир различных плотностей. По данным Хеча и др. Ю.С. Карпилоза фракции мезофильных хлоропластов выпадают в осадок в среде с плотностью 1, 1,, фракции хлоропластов обкладочных клеток в среде 1, 1,. Супернатанты объединялись, полученная фракция условно была названа цитоплазматической. Из осадков хлоропластов мезофилла и клеток обкладки экстрагировались водорастворимые ферменты по методу Шампиньи и Моиза 9, сущность которого заключается в следующем к фракциям хлоропластов и цитоплазмы добавляется 2 мл воды и производится гомогенизация. Суспензия хлоропластов оставляется на часа при температуре 0 2. После этого суспензия хлоропластов центрифугируется при обмин в течение 5 глин. В надосадочной жидкости определяется активность исследуемых ферментов. Было известно, что хлоропласта, выделенные в неводную среду, сохраняют реакции, связанные с восста
новлеяием углерода 1. Одним из важных критериев чистоты хлоропластов считают соотношение хлорофиллбелок. В наших опытах это отношение было 0,,8. Хлорофилл определялся по методу Сапожникова и др. Все операции проводились при температуре С. Радиоактивность продуктов определялась на установке ПП8, торцовый счетчик БФЛ. Повторность трехкратная. Для получения протопластов были использованы листья, срезанные с дневных проростков кукурузы. Дитиотрейтол 0,5 мМ Чашки ставились в термостат и выдерживались при в течение 1,5 часов. Обработанную таким образом ткань переносили в бюксы с 0,6 М сорбита и некоторое время встряхивали для того, чтобы протопласты мезофилла с уже гидролизованной клеточной стенкой вышли в раствор. Затем материал пропускался через нейлоновый фильтр. Фильтрат подвергался центрифугированию при 0 в течение одной минуты. К полученному осадку добавляли раствор 0,3 М сорбита на рис. Полученный в результате центрифугирования супернатант содержал хлоропласты мезофилла и небольшое количество неразрушенных протопластов. Чтобы получить чистые хлоропласты, суспензия разбавляется сорбитом 0,1 м, при этом происходит разрыв оболочки протопластов, и хлоропласты выходят в раствор. Далее суспензия центрифугируется при в минут. Полученный осадок содержит только хлоропласты, надосадочяую жадность мы назвали фракцией цитоплазма. Остаток ткани, в котором содержались клетки обкладки, после отделения протопластов мезофилла, несколько раз промывался в 0,3 М сорбите и затем подвергался гомогенизации при 6 в течение сек. Образовавшийся гомогенат пропускался через капроновый фильтр, остатки промывались в 0,3 М сорбите, вновь фильтровались и затем использовались в качестве препарата обкладочных клеток рис.