28.Регуляция электронного транспорта и фосфорилирования

-Исследовано влияние температуры на процессы электронного транспорта между фотосистемами в хлоропластах. Показано, что термоиндуцированные структурные перестройки мембран хлоропластов, регистрируемые с помощью спиновых зондов, коррелируют с изменением параметров, характеризующих электронный транспорт в хлоропластах.

-Установлено, что взаимодействие ионов магния с хлоропластами приводит к изменениям в мембране хлоропластов, регистрируемым с помощью спиновых зондов. Эти структурные изменения мембраны хлоропластов коррелируют с эффектами ионов магния на электронный транспорт.

-Показано, что влияние ионов магния на скорость электронного транспорта проявляется в: а) увеличении эффективности работы фотосистемы 2; б) уменьшении константы скорости окисления пластохинола; в) изменении времени переноса (диффузии) пластохинола от фотосистемы 2 к фотосистеме I.

-Показано, что степень встраивания заряженных спиновых зондов в мембрану хлоропластов, которая определяется физико-химическим состоянием поверхности (зарядом) мембраны, одинаковым образом изменяется при фотоиндуцированной энергизации сопряженных хлоропластов как в отсутствие субстратов фосфорилирования, так и в условиях фосфорилирования. Эти изменения спектров ЭПР спиновых зондов свидетельствуют, что при освещении хлоропластов в обоих случаях происходит практически одинаковое уменьшение поверхностного потенциала наружной стороны тилакоидной мембраны.

- Скорость фотоиндуцированного восстановления спинового зонда ТЕМРО зависит от скорости электронногго транспорта между фотосистемами. а также в значительной степени определяется состоянием поверхности тилакоидной мембраны, влияющим на доступность зонда восстановителю, и увеличивается при разобщении хлоропластов.

-Показано, что в изолированных хлоропластах концентрация протонов внутри тилакоидов является основным фактором регуляции электронного транспорта между фотосистемами.

-Стимуляция электронного транспорта в условиях фосфорилирования может быть обусловлена увеличением рН внутри тилакоидов. Полученные результаты свидетельствуют, что в процессе фосфорилирования возможно существование незначительного градиента концентрации протонов на мембране тилакоидов.

29.Роль дыхания в продукционном процессе.

Дыхание является одним из важных элементов продукционного процесса растений. Однако его роль в продукционном процессе изучена слабо. Разложение темнового дыхания растений на функциональные составляющие позволяет глубже изучить роль дыхания в продукционном процессе, как в обеспечении энергетической интеграции физиологических процессов (Семихатова, 1980), так и в обеспечении биосинтетических процессов необходимыми реакционными соединениями (Семихатова, Заленский, 1982); дает возможность выявить оптимальное соотношение вегетативных и репродуктивных органов растения, позволяет дать оценку дыхательных затрат на рост и поддержание структур у различных генотипов в зависимости от внешних и внутренних факторов (Каллис, 1976), дает возможность выявить особенность использования ассимилятов у различных генотипов, более точно определить причины увеличения дыхательных расходов в онтогенезе и найти пути их уменьшения (Голик, 1989). В качестве объекта исследования использовали 5-6-дневные проростки растений, выращенные гидропонным методом на растворе Кнопа в условиях светокультуры, одни были выращены при непрерывном освещении, другие - на фотопериоде: 14 часов день + 10 часов ночь. Температура в условиях светокультуры колебалась в пределах 27-28°С. Для разделения дыхания на его составляющие использовали метод, предложенный Мак Крии ("метод затенения объекта"). Проведенные исследования позволили дать количественную характеристику динамики темнового дыхания и его составляющих по целому растению, надземной части и корневой системе растений на ранних этапах онтогенеза. При сравнении интенсивности газообмена надземной части растений было отмечено, что интенсивность видимого фотосинтеза при непрерывном освещении выше, чем на фотопериоде. При анализе интенсивности истинного фотосинтеза, темнового дыхания, дыхания поддержания, было также отмечено некоторое их преимущество при непрерывном освещении, хотя достоверных различий не обнаружено. Однако интенсивность дыхания роста больше на фотопериоде. Интенсивность дыхания, а также интенсивность поступления ассимилятов в корневую систему незначительно выше при непрерывном освещении. Интенсивность видимого фотосинтеза, а также биомасса целого растения выше на непрерывном освещении, чем на фотопериоде. Достоверных различий в значениях по интенсивностям истинного фотосинтеза, темнового дыхания, дыхания поддержания не обнаружено. Интенсивность дыхания роста одинакова в обоих вариантах. Для надземной части растений получены следующие коэффициенты дыхания роста на непрерывном освещении и фотопериоде 0,27 и 0,33; коэффициенты дыхания поддержания 0,13 и 0,11; Rg/Rm - 0,82 и 1,11; R/Pg - 0,64 и 0,63, соответственно. Для корневой системы отношение дыхания к количеству ассимилятов, поступающих в корни - 0,52 и 0,49. Для целого растения на непрерывном освещении и фотопериоде были получены одинаковые значения для коэффициентов дыхания роста, коэффициенты дыхания поддержания составили 0,13 и 0,12; Rg/Rm - 0,46 и 0,50; R/Pg - 0,59 и 0,58, соответственно.