книги из ГПНТБ / Эйнор Л.О. Реконструирование энергетических механизмов фотосинтеза

что квантовый выход фоторедукцпи Цпт с в присутствии ФМС при действии коротковолнового света выше, чем при действии света с длиной волны больше 690 нм. Если допустить, что эндо­ генный путь не мыслим без ФС-1, то этот факт противоречит Z-схеме ЭТЦ.

С этим противоречием, которое выступает при подобном под­ ходе к эндогенному пути фоторедукции, мы столкнемся сразу, как только приступим к рассмотрению пути участия Цит с не только в качестве акцептора электрона, когда он выступает как реагент Хилла, но и в качестве донора.

Цитохром с

в роли донора электрона. Нимаи и

Веннесланд

[763]

открыли,

что

хлоропласты

шпината,

преинкубированные

в дигитонине, вместо

фоторедук­

ции феррнцитохрома с обнаружи­

вают

фотоокисление

ферроцито-

хрома с.

Фотоокисление зависело

от наличия кислорода и проявля­

лось после иигибирования темно-

вой оксидазы цианидом. Фотоок-

сидазу ферроцито.хрома с удалось

обнаружить в присутствии и дру­

гих

детергентов;

она

оказалась

термолабильиой.

Фотооксидазная

реакция, по-видимому, характерна

Время,шн

для

многих

видов

растений. Мы

Рис. 25.

Определение

активности

показали

наличие

такой реакции

для

хлоропластов

гороха

[155]і

фотооксидазы в хлоропластах

го­

(рис.

25).

роха.

Т — теплота. Пояснение

Опыт

проводили

следующим

С —свет,

в

тексте.

образом. В кюветы СФ-4 вносили

фосфатный буфер, раствор Цит с

н суспензию лиофизилизированных

хлоропластов. Материал

был

высушен из сахарозо-фосфатного

раствора

с хлористым калием,

суспензию хлоропластов непосредственно перед опытом раство­ ряли в воде. В ходе нормального цикла фоторедукции н темнового окисления Цит с можно было убедиться в отсутствии рас­ хождений между кюветами. Затем в две кюветы вносили цианид (до концентрации 4 - Ю - 4 М) и в одну из них спустя некоторое время после выключения освещения всех кювет вносили спиртовый раствор дигитонина (2 мг в 0,1 мл), а в другую — чистый спирт. Характер превращений Цит с после добавления дигитони­ на при освещении меняется: вместо восстановления Цит с на свету происходит его окисление, т. е. обнаруживается фотоокси­ дазная, а не фоторедуктазная активность.

В полном соответствии с результатами Нимана и Веннесланд, Уотлей [983] обнаружил, что дигитоннновые экстракты хлоро­ пластов (приготовленные путем продолжительной инкубации хлоропластов шпината в 1%-ном дигитониновом растворе) оки-

сляли медленно в темноте ферроцитохром с на воздухе, но не в

атмосфере аргона. Такое окисление полностью	подавлялось
1СМ М KCN. Однако при включении света окисление	происходи­

ло и при наличии цианида, если условия в среде были аэробными.

Уотлей	показал,	что 0 2 мог быть заменен на НАДФ, причем в.
данном	случае	анаэробные условия (атмосфера аргона) были.

і	—	.	1	.—	.1	.	і	і	,	с і	.	1	і	.	1_
0 2	4	6	8	/0	0	2	4	В	3	0 2		4	6	8 10
		Время, мин					Врещтн						Время, мни
Рис. 26. Фотоокисленпе цито.чрома с на воздухе ( / )										її	в аргоне		(2)	после	ин­
кубации хлоропластов с детергентами (а);									фоторедукиия			НАДФ+		за	счет-
окисления ДХФИФ в присутствии тех же хлоропластов											(б)	или	фотоокисление
цнтохрома	с вместо		ДХФИФ		в	присутствии			ФПНР	(в)	(по Уотлей			[983]).

Опыты б и б проводили в атмосфере аргона (вместо воздуха) для пред­ отвращения обратного окисления кислородом. С — свет.

обязательны, а реакция фотоокисления Цит с протекала в при­ сутствии добавленных катализаторов — белков фракции ФПНР. Цит с можно было заменить электронодонорной парой АК + + ДХФИФ для фоторедукции НАДФ+.

Эти результаты проиллюстрированы на рис. 26 из работы Уотлей. Необходимость света для реакции окисления ферроцитохрома с в препаратах хлоропластов, подвергнутых действию детергента, на первый взгляд, не очень понятна, так как другая реакция окисления протекает в соответствии с термохимическим градиентом и осуществляется и в темноте, но полностью ингибируется 10- 4 М KCN. «Цитохром-с-фотооксидазная» реакция в отсутствие кислорода не протекает, но протекает с НАДФ+ в присутствии частично очищенного ФПНР обязательно в анаэроб­ ных условиях и приводит к восстановлению НАДФ+ за счет окисления Цит с, т. е. протекает против термохимического гра­ диента.

Последнее, однако, представляется несущественным, если до­ пустить следующий механизм для обеих реакций, открытых Ниманом — Веннесланд и Уотлей:

i l l

Ферроцитохром с 4- X,	Свет	•восст»	(I)
•окнсл	Препарат •+ Феррицитохром	с4-Х,
хлоропластов
х,восст + НАДФ+ ФПНР - НАДФ • Н + X,'ОКНСЛ I			(На)
^ в о с с т ~Ь	0 2 > Х о к 1 ! с л -f- Н 2 0 ,		(Пб)

где X — гипотетические окислители, восстанавливаемые при дей­ ствии света. Неясно из работы Уотлей, является ли отсутствие кислорода необходимым условием протекания реакции восста­ новления НАДФ+ при замене восстановителя Цит с электронодонорной парой АК + ДХФИФ и нужен ли в этом случае препа­ рат ФПНР. Если обязательны анаэробные условия, тогда препа­ раты катализируют реакцию

НАДФ • Н + 0 2 -> НАДФ++ Н 2 0 . Следовательно, разницы между реакциями цитохром-с- фото-

оксидазы	и реакцией с восстановлением НАДФ+, с точки				зрения
того, идет ли эта реакция против термохимического				градиента
или не идет, нет, так		как фактически	реакция цитохром-с-фото-
оксидазы	протекает	п р о т и в термохимического		градиента.
Поэтому для нее необходим свет.
Кок, Хох и Купер		[629], изучая	отношения Цит	с к двум
фотосистемам, в 1963		г. опубликовали	результаты весьма		важно­
го наблюдения, заключавшегося в том, что свет с длиной					волны
650 нм оказывается более эффективным в отношении				фоторедук­

ции Цит с, чем свет с длиной волны 710 нм. Более того, при «старении» хлоропластов относительная эффективность этих двух лучей менялась и свет с длиной волны 710 нм становился неэффективным. В ходе старения хлоропластов можно было добиться такого положения, когда свет 650 нм вызывал фоторе­ дукцию, а свет 710 нм — фотоокисление Цит с (рис. 27). Эти данные расценивались авторами как простое и убедительное подтверждение наличия двух фотореакций. Поэтому следует до­ пустить, что коротковолновый свет, активирующий ФС-П, вос­ станавливает Цит с. (А свет с длиной волны 710 нм, активирую­ щий ФС-І, окисляет Цит с, который является донором электрона для ФС-І, что совпадает в общем с данными Уотлей).

В аспекте рассматриваемого вопроса следует обратить вни­ мание на три момента:

1. Из этой работы Кока, Хоха и Купера вытекает, что ФС-П сама восстанавливает Цит с, следовательно, ФС-І для протека­ ния реакции фоторедукции Цит с не нужна! Значит, имеет место еще один «эндогенный» путь фоторедукции

Н 2 0	ФС-П	Цит с,
отличный от описанного выше (стр.		109).

2. В отношении этой реакции фоторедукции эффективным оказывается именно свет с длиной волны 650 нм— свет, активи­ рующий ФС-П. Но ведь первоначально и свет с длиной волны 710 нм вызывал фоторедукцию Цит с! Кок с соавт. показали, что переход от фоторедукции к фотоокислению при действии длинноволнового света ускорялся детергентами — дигитонином, дезоксихолатом и твином-20. Действие детергентов заключается в разрушении связей между фотосистемами. Время перехода от

Рис. 27. Переход от фоторедукции к фотоокислению цитохрома с при действии БК-света (650 нм) и ДК-света (710 нм) (по Коку, Хоху и Куперу [629]).

фоторедукции к фотоокислению зависело от времени хранения хлоропластов: при температуре 4° С с момента выделения актив­ ность фоторедукции падала за несколько дней, тогда как чув­ ствительность к детергентам и способность к фотоокислению Цит с возрастала. В опытах со свежевыделенными хлоропластами требовалось более 12 ч инкубации с 1%-ным сапонином для достижения максимальной скорости фотоокисления, тогда как спустя два-три дня такой эффект достигался уже за полчаса

в0,1%-ном сапонине.

3.Добавление фракции белков ФПНР восстанавливало фо­ торедукцию Цит с под действием света 650 нм, хотя этот эффект оказывался временным.

Как будет показано ниже, дигитонин и другие детергенты разрушают связи между частицами внутри тилакоидов, относя-, щимися к ФС-П и ФС-І. Если ранее, исходя из наших данных, был сделан вывод, что по эндогенному пути восстановление Цит с происходит при участии ФС-І, то здесь, опираясь на дан­ ные работы Кока по стимуляции фоторедукции именно БК-све- •том (650 нм), мы делаем вывод, что в рамках Z-схемы по.

8 3-930

113

эндогенному пути Цит с восстанавливается за счет ФС-П. Однако следует обратить внимание на определенные противоречия, ко­ торые возникают при таком объяснении механизма фоторедукции Цит с.

Была установлена стимуляция фракцией ФПНР фоторедукцни Цит с при действии света 650 нм. Если этот эффект обуслов­ лен действием Фд, т. е. имеет место экзогенный путь фоторедукцни, то ведь эта стимуляция проявлялась при действии света, активного именно для ФС-П, но не для ФС-І, а Фд, по Z-с.хеме, находится в цепи реакции ФС-І!

Если это действие обусловлено присутствием во фракции белков ФПНР Пц, то и тогда, с одной стороны, Пц, скорее, находится в цепи реакции ФС-І, а не ФС-П, а с другой стороны, если Пц и фотооксндаза—один и тот же фермент, то следова­ ло бы ожидать стимуляцию фотоокисления, а не фоторедукцню Цит с. Наконец, было бы интересно проверить влияние какоголибо другого белка, так как в наших опытах альбумин усиливал фоторедукцию Цит с при освещении.

Несовместимость данных по окислительно-восстановительным переходам Цит с с Z-схемой вытекает из следующих рассужде­ ний. Хотя Е'о Цит с ( + 0,26 в) позволяет ему быть восстановлен­ ным как ФС-І, так и ФС-П, трудно допустить, чтобы восстанов­ ление одного и того же вещества протекало одновременно в пунк­ тах окислительно-восстановительной цепи с перепадом редокспотенциала более полувольта при отсутствии «жесткой» про­ странственной локализации окислителя (Цит с)- Однако Цит с не может быть «жестко» пространственно локализован внутри хлоропласта, так как именно свойство его быть легко подвижным позволяет этому высокомолекулярному веществу войти в кон­ такт с реакционным центром.

Это противоречие может быть разрешено, если принять кон­ цепцию Кнаффа и Арноиа о кооперированном действии корот­ коволновой и длинноволновой фотосистем. Тогда, учитывая ре­ зультаты Кока с соавт., следует допустить, что восстановление Цит с может происходить при действии света 650 нм за счет окис­ ления X, восстанавливаемого ФС-Пя (стр. 85).

В пользу такого особого пути восстановления Цит с мы мо­ жем привести дополнительно следующий косвенный факт. При хранении хлоропластов в водно-буферных растворах при темпе­ ратуре около нуля активность реакции Хилла исчезает в течение нескольких часов. Вместе с тем способность к фоторедукции Цит с сохраняется в течение нескольких суток, проявляя большую стабильность подобно «общепризнанной» ФС-І. В то же время активность фоторедукции Цит с подавляется в присутствии диурона. Кнафф и Арнон предположили, что место ингибирования диуроном находится между фактором С550 и Цит Ь559.

Поэтому можно допустить, что в случае восстановления Цит с при действии коротковолнового света ЭТЦ не включает учас-

ток, чувствительный к старению, но включает участок, чувстви­ тельный к действию диурона.

Учитывая общую низкую скорость фоторедукции Цит с, мож­ но допустить, что донором электрона при фоторедукции Цит с является эндогенный компонент. Вода не играет существенной роли при фоторедукции Цит с, тогда как гидроксиламин в неко­ торых концентрациях не снижал уровня его фоторедукции. Учи­ тывая, что место действия диурона находится между ФС-ІІ6 и

ФС-Па, путь восстановления		Цит с, в соответствии со схемой
Кнаффа и Арнона [618, 619],		можно представить следующим об­
разом:
. . . ФС-Ш	Фактор С550	Цит 6559 -> Пц -> ФС-На -> Цит с

Таким образом, Цит с в качестве акцептора электрона спо­ собен выступать в хлоропластах участником нескольких цепей переноса. Проведенный выше анализ данных с применением ре­

конструированных цепей переноса электрона с участием	Цит с,
на наш взгляд, показывает, что трехступенчатая схема	Кнаффа

и Арнона более удовлетворительно разрешает многие трудности, чем Z-схема.

Цитохром с и «темновая оксидаза» хлоропластов. В части I отмечалось, что ПФФ, по-видимому, играет существенную фи­ зиологическую роль. Кислород является акцептором электронов в ЭТЦ при псевдоциклнческом типе ФФ. Приводились и другие примеры реконструирования цепей электронного транспорта, ре­ зультатом которого является перенос электронов на кислород. Поглощение кислорода на свету связано, в частности, со слож­ ной и запутанной системой фотодыхания. Механизмы темнового поглощения кислорода хлоропластами также остаются пока не раскрытыми. В этой связи вопрос о механизме темнового оки­

сления экзогенного животного	Цит с представляет	большой
интерес.
Снсакян и Филиппович [125]	подняли вопрос о наличии цито-
хромоксидазы в хлоропластах.	Несколько позднее	Арной [6]

и Ягендорф [541, 158], ссылаясь на электронномикроскопические исследования Джеймса и Дэса [550], довольно категорично от­ вергливозможность наличия цитохромоксидазы в хлоропластах. Однако вопрос о механизме обратного темнового окисления ферроцитохрома с после фоторедукции остается нерешенным до на­ стоящего времени. Ягендорф усматривал в темповом термола­ бильном и чувствительном к отравлению цианидом или азидом окислении ферроцитохрома с проявление активности цитохромо­ ксидазы митохондрий, которые соосаждаются с хлоропластами при выделении последних. Многократное повторное центрифуги­

рование хлоропластов	или их фрагментов с целью «отмыв­
ки» приводило к утрате	способности к темновому окислению
Цит с.

8»

115

Известной поддержкой представлений об отсутствии цитохро^ моксидазы в хлоропластах являются результаты экспериментов

с использованием фототрофных штаммов хлореллы, у	которых
не удалось обнаружить активность цитохромоксидазы	[61,148].

Наконец в опытах с хлоропластами шпината и с фототрофными штаммами хлореллы не удалось выявить изменений в спектре, которые можно было бы приписать цитохромам а и а3 [878]. Однако окисление Цит с в хлоропластах является фактом, и во­ прос скорее следует сформулировать иначе: каков механизм оки­ сления Цит с и является ли он специфичным? Здесь можно коснуться также развива.емой применительно к функционирова­ нию, дыхательной системы на животных объектах концепции Окунуки относительно того, что собой представляет цитохромоксидаза [783].

Цит а приобретает свойства оксидазы только в сочетании с Цит с. Окунуки привел ряд доказательств отсутствия качеств «дыхательного фермента» у изолированного Цит а. Последний оказывается несамоокисляемым даже в присутствии Цит аз. Од­ нако оксигенированная форма Цит а быстро окисляется в при­ сутствии малых количеств Цит с (Цит а : Цит с=10) . Участие Цит а3 как самостоятельного гемпротеида в дыхательной цепи отрицается Окунуки: Цит а3 рассматривается как комплекс Цит а, Цит с и молекулярного кислорода. Таким образом, в дыха­ тельной ЭТЦ в комплексе с другими компонентами Цит с прояв­

ляет	новые свойства. Это важно иметь в виду при рассмотрении
реакций с участием Цит с. На наш взгляд,			вполне возможно,
что	«цитохромоксидаза»	хлоропластов — это	комплекс	Цит	с
с другими компонентами.
Цитохром-с-фотооксидаза хлоропластов. Характерной чертой
описанной Ниманом и Веннесланд [763, 762]			реакции окисления
ферроцитохрома с п р и		о с в е щ е н и и является необходимость
в «растормаживании» активности. Последнее достигается				инкуба­
цией с детергентами, которые способствуют разделению					на
ПБЛВ-комплексы ламелл хлоропластов.

Кок, Рураински и Хармон [635] установили, что реакция фо­ тоокисления Цит с в инкубированных с 5%-ным твином хлоро­ пластах при последующем озвучивании зависит от П700, так как способность Цит с к фотоокислению сохраняется параллель­ но сохранению количества П700 во фрагментах хлоропластов. Увеличение концентрации ацетона от 70 до 75% приводит к рез­ кому снижению амплитуды индуцируемых светом изменений по­ глощения при 700 нм.

В этих опытах Кока с соавт. реакция проводилась в присут­ ствии виологена, который, видимо, играл роль акцептора элект­ ронов на восстановительном конце цепи. Подобно бензилвиологену вели себя ФМН, ФАД, менадион, тогда как ФМС ингибировал процесс фотоокисления Цит с наполовину. Экзогенный Пц

стимулировал фотоокисление Цит с. Соотношение скоростей фо­ тоокисления в зависимости от присутствия этих добавок авторы выразили в виде следующего неравенства:

+ П ц > «Без добавок» <	-f- Виологен < - f Виологен + Пц.
Реакцию фотоокисления	Цит с усиливало добавление Цит f

(из эвглены) вместо Пц. Заметим, что квантовый выход реакции был выше на ДК-свету, что также свидетельствует об участии ФС-І. Учитывая редокс-потенциалы данных веществ, Кок с соавт. сделали вывод, что фотоокисление Цит с протекает согласно сле­ дующей схеме:

Цит с -> Цит /

*У П700->-СФ-1Виологен.

Цит с - V Пц

Скорость фотоокисления ферроцитохрома с и скорость фото­ окисления Пц соответствовали друг другу (400—800 мкэкв/мг Хл-ч). Было доказано, что Цит / из эвглены может выступать заменителем вместо Пц. Но реакция с участием Цит f не уско­

рялась Пц, поэтому	пути их были параллельны. Кроме того,
если фотоокисление	Цит с протекало с постоянной скоростью

и соответствовало кинетике нулевого порядка, то кинетика фото­ окисления Цит f носила сложный характер. Процесс фотоокисле­ ния Цит / зависел от соотношения окисленной и восстановленной форм этого цитохрома, причем, только будучи полностью вос­

становленным,	Цит / фотоокислялся	с максимальной скоростью
и относительно	высоким квантовым	выходом [635]-

Следует заметить, что данные этой работы о местонахожде­ нии Пц и Цит f в параллельных цепях не могут служить под­ держкой схемы Кнаффа и Арнона [618—620], как и противоре­ чить ей. В модельных опытах использовался Цит / из эвглены, ко­ торый не может заменить Цит f из высших растений [360, 979].

Однако при рассмотрении возможных путей вовлечения Цит с в ЭТЦ работа Кока с соавт. представляет несомненный инте­ рес: в качестве донора электрона Цит с реагировал через пос­ редство как Пц, так и Цит /.

Так как, согласно схеме Кнаффа и Арнона, Пц и Цит f нахо­ дятся в альтернативных путях транспорта электронов, заманчиво

допустить, что в обработанных детергентом хлоропластах		Пц
стимулирует перенос электрона от окисляемого	Цит с к ФС-Па,
а Цит f— к ФС-І. То, что ФМС в опытах Кока	ингибировал	фо­

тоокисление Цит с в обработанных детергентами хлоропластах, доказывает, как нам кажется, что этот краситель замыкает цепь после места входа Цит с в ЭТЦ ФС-І. В качестве альтернативы можно предположить, что ФМС способствует фоторедукции Цит с и суммарный уровень выражается в уменьшении фото­ окисления Цит с.

В наших опытах (без обработки хлоропластов детергентами) ФМС всегда значительно увеличивал уровень фоторедукцни Цит с в смеси с нативными хлоропластами.

ФМС в этих опытах, как отмечалось, действовал каталити­ чески. Противоречий между нашими данными и данными Кока мы не видим, так как пути вовлечения Цит с в обоих случаях совершенно различны. Более того, в наших опытах по фоторе­ дукции показано, что Пц усиливает фоторедукцию Цит с как по эндогенному, так и по экзогенному пути (в присутствии ФПНР или чистого Фд). В наших опытах, по-видимому, Пц, как и Фд, создавал дополнительный пул переносчиков. Вероятно, в любом случае в процессе выделения хлоропластов часть этих белков оказывается утерянной.

Шварц [855] изучил также квантовый выход фоторедукции Цит с с хлоропластами из шпината при наличии ФМС и пока­ зал, что при действии белого света квантовый выход выше, чем при действии света с длиной волны более 690 нм, и составляет

примерно		0,35	против 0,1 экв/кв. Если рассматривать		этот	ре­
зультат	в	рамках «классической»		двухступенчатой схемы, то
Цит с	должен		восстанавливаться	преимущественно	за	счет
ФС-П. В этих			опытах Шварца Фд	и Фп не вносились,	но	ведь

в их присутствии результаты могли быть иными!

Если результаты Шварца рассматривать с позиций гипотезы Кнаффа и Арнона, то тогда не ясно — происходит ли фоторедук­ ция за счет ФС-П<2 или за счет ФС-Ш, так как обе реакции активируются коротковолновым светом.

	Шварц	изучил также квантовый выход фотоокисления Цит
с в частицах			ФС-І, полученных	после обработки хлоропластов
по Боардману			и Андерсон [247]. В присутствии Пц и виологена
при	действии		ДК-света квантовый выход		оказался наивысшим
(1	экв/кв).	По-видимому, эти результаты			подтверждают приве­
денные выше данные работ Кока				с соавт.	[629, 635].

Рассмотрим теперь вопрос об отношении Пц к фотооксндазе. По мнению Кока [635], это один и тот же фермент. Но правиль­ но ли такое заключение?

Методика выделения Пц налажена хорошо. Нимаи, Накамура и Веннесланд [762] выделяли фотооксидазу из листьев шпината.

Принцип выделения фотооксидазы состоял в следующем. Хлоропласты экстрагировали 1%-ным водным раствором дигитонина. После центрифугирова­ ния при 25 000 g осадок удаляли. Экстракт с активностью фотооксидазы пред­ ставлял по сути пигмент-белковый комплекс. Последний разделяли на две фракции, активные вместе и неактивные порознь.

Первую фракцию в виде нерастворимого пигмент-белкового комплекса (осажденного этанолом) получали внесением этанола (до 30%) при отрицав тельных температурах. Вторую фракцию после отделения первой при центри­ фугировании получали после добавления к этанол-водному супернатанту с днгитонином равного объема ацетона.

Выпавший осадок отделяли, а к раствору постепенно приливали двойной объем ацетона. Новый осадок отделяли центрифугированием, освобождали от

ацетона диализом и растворяли в буфере. По-видимому, эта фракция представ­ ляет неочищенный Пц, выделяемый по Като [593], но в данном случае выде­ ленный по более сложному и запутанному пути. Первую фракцию — нераство­ римый пигмент-белковый комплекс —нельзя было заменить в реконструиро­ ванной системе фотооксидазы хлорофиллом или метиленовым синим. Она содержала около 1,7 мкмоль фосфора на 1 мг Хл и липиды и оказалась термо­ лабильиой.

По-видимому, первая фракция представляла собой частично очищенный пигмент-белковый комплекс. Комбинация двух фракций проявляла активность цитохром-с-фотооксидазы.

Если считать пигмент-белковый комплекс Нимана с соавт. [762] аналогом хлоропластов, а вторую фракцию — аналогом пластоцианина Като, тогда заключение Кока следует признать правильным. Однако в роли донора электронов Цит с, по реак­ ции Нимана [763] и Кока [629], выступает после инкубации хлоропластов с детергентами. Детергенты разъединяют фото­ системы и позволяют Цит с служить донором пигмент-белкового комплекса ФС-1, после того как естественные связи с пигментбелковым комплексом ФС-П оказываются нарушенными. В та­ ких случаях Цит с становится донором электрона ФС-1, причем для проявления активности необходим Пц.

Если же фотосистемы не разделены, Пц у с и л и в а е т ф о ­ т о р е д у к ц и ю Цит с хлоропластами. Последнее наблюдалось в наших опытах. По-видимому, усиление фоторедукции Цит с при внесении в модельные системы Пц объясняется эффектом компенсации той части эндогенного Пц, которая была утрачена при выделении хлоропластов. Однако со старыми хлоропластами нами наблюдались случаи, когда экзогенный Пц не усиливал, а снижал уровень фоторедукции Цит с. В результате «старения» хлоропластов естественные связи между фотосистемами ослаб­ лялись. Цит с выступал не только как акцептор, но и как донор электрона, причем Пц здесь выполнял фотооксидазную функцию. Уровень фоторедукции Цит с выражает разность пулов восста­ новленных и окисленных молекул Цит с.

Таким образом, экзогенный животный Цит с, попадая в ин­ кубационные смеси с хлоропластами или более простыми субъ­ единицами хлоропластов — пигмент-белковыми комплексами, становится активным участником ЭТЦ как на свету, так и в тем­ ноте. На рис. 28 мы попытались показать некоторые возможные пути его включения в ЭТЦ с участием трех фотореакций, по Кнаффу и Ар нону [618—620].

О цитохром-£-восстанавливающем факторе в хлоропластах.

Значительный интерес представляет тип реакций с участием эк­ зогенного животного Цит с, открытый Фьюджита и Майерсом. Было показано, что хлоропластные частицы из синезеленой во­ доросли Anabaena cylindrica ведут себя необычным образом: сла­ бая фоторедукция Цит с быстро сменяется фотоокислением, но, в отличие от фотооксидазной реакции Нимана и Веннесланд, после выключения света происходит быстрое обратное восста-