Механизмы регулирования активности Н+-АТФазы хлоропластов

• Автор: Жесткова, Инна Матвеевна
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 152 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1. Современные представления о механизме фотосинтетического фосфорилирования

2. Сопрягающий фактор НАТФазного комплекса хлоропластов. I

2.1. Физикохимические свойства молекулы .

2.2. Четвертичная структура

2.3. АТФгидролазная активность фермента способы ее индуцирования.

2.4. Ключевая роль в регулировании сопряжения между транспортом электронов и синтезом АТФ. Модификация активности природными соединениями .

ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Глава I. УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫЙ МЕТОД ВЫДЕЛЕНИЯ СОПРЯГАЮЩЕГО ФАКТОРА ИЗ ХЛОРОПЛАСТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФЛУОРЕСЦЕНТНОГО КРИТЕРИЯ ГОМОГЕННОСТИ
1.1. Выделение и очистка .
1.2. Флуоресцентные свойства и флуоресцентный критерий чистоты фермента
1.3. Эффективность очистки на Сефадексе Г0. .
1.4. Кинетические характеристики гомогенного препарата
1.5. Влияние ингибиторов.
Глава П. ХАРАКТЕРИСТИКА ВЛИЯНИЯ КВЕРЦЕТИНА И БИКАРБОНАТА НА ИЗОЛИРОВАННЫЙ СФ
ПЛ. Влияние кверцетина на АТФгидролазную активность .
Стр.
П.2. Комплекс кверцетинметалл как взаимодействующая с сопрягающим фактором форма флавоноида.
П.З. Кверцетининдуцируемые изменения конфор
мациопного состояния .
П.4. Зависимость АТФазной активности от концентрации бикарбоната и эффект совместного действия кверцетина и ионов НСО. .
Глава П1. ИНДИВИДУАЛЬНОЕ И СОВМЕСТНОЕ ДЕЙСТВИЕ ФЛАВОНОИДА
И БИКАРБОНАТА НА ПРОЦЕСС ФОТОФОСФОРИЛИРОВАНИЯ .
Глава 1У. РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ ФОТОСИНТЕЗА В ИНТАКТНЫХ
ХЛОРОПЛАСТАХ И ЦЕЛЫХ КЛЕТКАХ КВЕРЦЕТИНОМ И БИКАРБОНАТОМ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ.4
Литература


Неравномерное распределение ионов Н по обе стороны мембраны обусловлено, согласно Митчелу, ассиметричной организацией редоксцепи, состоящей из последовательно сменяющих друг друга переносчиков электронов Пе и переносчиков водорода ПН. В пункте взаимодействия Пе с ПН происходит поглощение Н из среды, а взаимодействие переносчиков Н с переносчиком электронов сопровождается выделением Н в среду. ДЧн Его энергия может расходоваться на синтез АТФ при участии АТФсинтетазы. Исходя из принятой ъ схемы фотосинтеза, основная идея хемиосмотической теории проиллюстрирована схемой, приведенной в обзоре Витта шъъ, рис. Необходимым условием для осуществления указанной последовательности процессов является высокое электрическое сопротивление сопрягающей мембраны и, соответственно, низкая проницаемость для ионов. Б соответствии с теорией Митчела все частные реакции и процессы окислительного и фотосинтетического фосфорилирования обратимы. I. Схема сопряжения транспорта электронов с образованием электрического поля, перемещением протонов и образованием АТФ в мембранах хлоропластов по Витту, . АТФ генерирует ДЧц i, . Последний процесс является АТФазной реакцией, сопряженной с транспортом ионов Н против электрохимического градиента. Согласно этой формулировке сопрягающее устройство представляет собой АТФдвижимый протонный насос, действующий обратимо. По аналогии с другими ионтранспортными АТФазами фермент, катализирующий пвренос Н против электрохимического градиента, был определен как НАТФаза Скулачев,Козлов,. Хемиосмотический принцип энергетического сопряжения в хлоропластах получил в независимых исследованиях экспериментальные подтверждения , i, , , , , , i, . Сравнение митохондрий и хлоропластов продемонстрировало аналогию принципов организации энерготрансформирующих процессов в этих органеллах и обнаружило, вместе с тем,ряд особенностей, обусловленных противоположной ориентацией сопрягающих мембран относительно окружающей среды. Так, механизм протонного насоса оказался устроенным аналогично, но с одним существенны , , . В основном вследствие сравнительно высокой проницаемости тилакоидных мембран для ионов,отличных от протона, заряд переносимых в тилакоид Н почти полностью компенсируется выходом катионов или поступлением внутрь анионов. В результате ДЧ на тилакоидиой мембране представлен электронейтральннм градиентом протонов, химический потенциал которого трансформируется в АТФ , , . В противоположность митохондриям сопрягающий механизм в хлоропластах локализован на внешней стороне мембраны . Положение хемиосьготической теории об АТФазе как обратимом протонном насосе, несмотря на многочисленные подтверждения , i. , , , Скулачев,Козлов, до сих пор оспаривается Блюменфельд, Чернавская,Чернавский,. Высказываются соображения о принципиальной невозможности использования мембранного потенциала и градиента в качестве взаимозаменяемых источников энергии для синтеза АТФ одним и тем же молекулярным устройством Блюменфельд, , . Нет единого мнения по вопросу о том, используется ли для синтеза АТФ энергия трансмембранного градиента Н или энергия дегидратированных протонов, поступивших внутрь липидного бислоя ii, , Кочергинскик, , i, а,Ъ , i, . На возможность синтеза АТФ в отсутствие трансмембранных градиентов указывают данные об образовании АТФ в реконструированной системе на границе раздела октан вода Ягужинский и др. В. i, , . Тем не менее, хемиосмотическая теория продолжает оставаться общепринятой основой в решении вопроса о механизме синтеза АТФ. Первый вариант механизма утилизации ДЧц в АТФ с помощью АТФазы допускал образование шсокознергетического предшественника АТФ ХУ при участии факторов ХН и УОН низкомолекулярных соединений гидрофобной природы, легко подвижных в липидной фазе мембран.