Conference publications

Abstracts

XXV conference

Mathematical simulation of a recession of fluorescence transient in higher plants in the presence of diuron

Frolov A.E.

Boilogical Faculty of M,V. Lomonosov Moscow State University, Department of Biophysics, Russia, 119991, Moscow, Leninskie Gory 1, bld. 12, , +7(916)6226967, feat8813@rambler.ru

Снижение сигнала медленной индукции флуоресценции у высших растений в присутствии диурона в ряде экспериментов может проявляться на временах порядка 10 с. Для анализа этого эффекта была использована разработанная ранее математическая модель электронного и протонного транспорта в хлоропластах высших растений и клетках цианобактерий, учитывающая нециклический транспорт электронов от фотосистемы 2 (ФС2) к конечному акцептору фотосистемы 1 (ФС1), фотоиндуцированные изменения внутритилакоидного pH (pH_i) и рН стромы (pH_o), процессы синтеза АТР, сопряженного с трансмембранным переносом протонов через АТР-синтазу, а также потребление АТР и NADPH в цикле Кальвина [Фролов А.Е., Тихонов А.Н., Биофизика, 2007], дополненная более детальным учетом процессов переноса электрона внутри ФС2 и позволяющая рассчитать сигнал медленной индукции флуоресценции. В данной модели ФС2 представлена тремя переносчиками электрона: реакционным центром P₆₈₀, феофетином Pheo и пластохиноном Q_A. Реакционный центр P₆₈₀ может находиться в трех состояниях: возбужденном P₆₈₀^*, окисленном P₆₈₀⁺ и восстановленном P₆₈₀⁰. Восстановленный пластохинон Q_A^- может восстанавливать мембранный пластохинон PQ, находящийся в Q_B-сайте ФС2. Также в данной модели были эмпирическим образом учтены процессы рН-зависимого нефотохимического тушения флуоресценции.

Учет фотоиндуцированных процессов электронного и протонного транспорта в цепи электронного транспорта тилакоида после сайта связывания диурона оказался принципиальным для описания спада медленной индукции флуоресценции. Так, было показано, что этот спад возникает при инактивации АТР-синтазных комплексов (т.е. нет переноса протонов через АТР-синтазные комплексы), а величина спада зависит от уровня начальной восстановленности пула хинонов. Модель предсказала также, что данный эффект может регулироваться как увеличением проницаемости мембраны тилакоида (например, под действием динитрофенола), так и изменением спектрального состава актиничного света.

• view as PDF (in Russian) (PDF)