Исследование механизмов нефотохимического тушения в цианобактериях методами флуоресцентной спектроскопии

• Автор: Кузьминов, Федор Игоревич
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 130 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Фотофизические процессы в цианобактериях и их оптические
свойства (по литературе)
1.1. Общие сведения о цианобактериях
1.1.1 Происхождение, классификация и среда обитания цианобактерий
1.1.2 Морфология клеток цианобактерий
1.2 Особенности фотофизических процессов в цианобактериях и их оптических свойств
1.2.1 Фотосинтез
1.2.2 Поглощение света и перенос энергии в светособирающей антенне цианобактерий
1.2.3 Механизмы фотопротекции в фотосинтетическом аппарате цианобактерий
Глава 2. Исследование механизма формирования тушащего центра при нефотохимическом тушении в цианобактериях методами переменной флуоресценции
2.1 Экспериментальные результаты
2.1.1 Объекты и методы исследования
2.1.2 Результаты
2.2 Модели формирования тушащего центра при нефотохимическом тушении
2.2.1 Модель с двумя состояниями
2.2.2 Модель с тремя состояниями
2.3 Обсуждение результатов: процесс формирования тушащего центра при нефотохимическом тушении в цианобактериях

2.4 Влияние факторов среды на фотофизические параметры цианобактерий
Глава 3. Определение молекулярных фотофизических параметров пигментов цианобактерий методом нелинейной лазерной флуориметрии.
Определение мишеней воздействия тушащего центра
3.1 Модель формирования флуоресцентного отклика в цианобактериях при возбуяодении наносекундными импульсами, с учётом нефотохимического тушения
3.1.1. Необходимая информация о фотофизических процессах и механизмах формированиия флуоресценции в фотосинтезирующих организмах (по литературе)
3.1.2. Модель формирования флуоресцентного отклика в светособирающей антенне цианобактерий: традиционный подход
3.1.3 Подход к построению моделей формирования флуоресцентного отклика в светособирающей антенне цианобактерий на основе формализма коллективных состояний
3.1.4 Модель формирования флуоресцентного отклика в ядре фикобилисомы с использованием формализма коллективных состояний
3.1.5 Численное моделирование флуоресцентного отклика в ядре фикобилисомы с использованием формализма коллективных состояний.

3.2 Метод нелинейной лазерной флуориметрии
3.3 Экспериментальные результаты
3.3.1 Эксперимент на мутанте цианобактерии Бупескосувйъ эр. с отсутствующими фотосистемами
3.3.2 Эксперимент на нативных цианобактериях (диком типе)
3.4. Резюме

Заключение

Литература

2.1.1 Объекты и методы исследования.
Объекты.
В работе использовались как исходный штамм цианобактерии Synecho-cystis sp. РСС 6803 (в дальнейшем будем использовать для его обозначения выражение «дикий тип»), так и мутант цианобактерии Synechocystis sp. РСС 6803, в котором отсутствовали различные фрагменты фотосинтетической единицы (а именно, Хл-а), что упрощало модель фотофизических процессов (в дальнейшем будем использовать для его обозначения выражение «мутант»), Исследование механизмов нефотохимического тушения в мутантах было важным подготовительным этапом к исследованию НФХТ в нативных цианобактериях.
Для исследования характеристик процесса формирования тушащего центра под действием сине-зеленого излучения в работе применялись метод импульсной амплитудной модуляции (Pulse Amplitude Modulation, РАМ) [64] и метод индукции и релаксации флуоресценции (Fluorescence Induction and Relaxation, FIRe) [65]. С помощью этих методик проводились измерения кинетики различных фотофизических параметров (например, максимального уровня флуоресценции, Fm, И эффективного сечения поглощения ФС II, <ТфС//, см. ниже) цианобактерий при различных режимах внешнего светового воздействия.
Метод импульсной амплитудной модуляции (РАМ).
Метод РАМ [60, 66, 67] является одним из наиболее информативных и распространенным на сегодняшний день классических флуоресцентных методик диагностики фотосинтезирующих организмов, и, по своей сути, является модификацией метода индукции флуоресценции.