Фотоингибирование

При достаточно большой интенсивности света скорость фотосинтеза достигает максимального значения, определяемого одной или более темновыми стадиями в цепи реакций. К тому же становится заметным повреждающее действие света, так называемое фотоингибирование, которое специфически инактивирует вторую фотосистему. В этом отношении особенно вредный эффект оказывает ультрафиолетовый свет. Длительная экспозиция на ярком свету, особенно при низкой температуре и в отсутствие СОг, ведет к дальнейшему повреждению, обусловленному фотоокислением, при котором разрушается клеточный материал и сама пигментная [c.585]

Цитохром 559 играет важную роль, обеспечивая защиту реакционного центра от фотоингибирования. [c.325]

Четко установлена (хотя и остается непонятной) потребность рассматриваемой нами системы в ионах марганца [58], а также в ионах хлора. Эта система чувствительна к старению, кратковременному нагреванию (в течение 5 мин при 50°), а также к действию целого ряда ингибиторов. Наиболее сильнодействующим из них является ДХММ (сообщалось, что ДХММ в концентрации 2 10 М уменьшает активность системы вдвое [91]). Гидроксиламин, о-фенан-тролин, уретаны, салицилальдоксим, аминотри-азины и некоторые другие соединения оказывают подобное же влияние, но в более высокой концентрации. В то же время цианид действует лишь в очень высоких концентрациях( 10 М). Сильное воздействие на фотосистему II оказывают также видимый свет (фотоингибирование) и относительно слабый ультрафиолетовый свет. Чувствительность к столь разнородным в химическом отношении соединениям наглядно свидетельствует о сложности фотохимической реакции выделения кислорода. [c.563]

На участке РЗ уровень флуоресценции падает от Рм до более низких значений. Здесь происходит так называемое нефотохимическое тушение флуоресценции ддг, которое включает следующие процессы энергизационное рН-зависимое нефотохимическое тушение дв] тушение флуоресценции по механизму спилловер дт вследствие фосфорилирования ССНБК и его перехода за несколько минут в мембране от ФС П к ФС I ( 3), тушение флуоресценции д из-за фотоингибирования компонентов ФС П под действием света (ХХУ1, 3) — дв, дт, дз- [c.352]

Определение с помощью метода ИФХ. При низкой освещенности (около 10-50 мкмоль фотонов м с ) для образцов, необработанных ингибиторами синтеза белка, наблюдают постепенное восстановление величины до уровня, который был определен до фотоингибирования. Репарация активности ФСИ представляет собой светозависимый процесс, поскольку при этом используется энергия первичных продуктов [c.55]

Большинство сине-зеленых водорослей, участвующих в цветении, способны контролировать свою плавучесть. Их клеточные структуры содержат до 30% по объему газовых вакуолей (или пузырьков), которые позволяют клеткам плавать на поверхности. Около поверхности возрастает фотосинтетическая фиксация СОз, растет в клетке концентрация растворенных органических веществ, особенно если содержание фосфора и азота относительно низкое (часто в конце лета, когда цветение сине-зеленых водорослей наиболее вероятно). Увеличение внутренней концентрации растворенных органических веществ приводит к ослаблению стенок вакуолей, их разрыву, и водоросли оседают. Во время оседания усиливается образование газовых вакуолей (т. е. синтез клеток и деление), поэтому положительная плавучесть клеток может восстановиться. Такой механизм позволяет водорослям использовать освещенность приповерхностного слоя и биогенные вещества и в то же время предохраняет их от выхода к поверхности, где уровень радиации может оказаться гибельным. В условиях вы-сокоэвтрофного водоема эвфотическая зона может стать меньше эпилимниона. Клетки водорослей будут большую часть времени проводить при низкой освещенности. Соответствующая дифференцированная скорость образования вакуолей в сравнении с продукцией клетки приведет к возникновению клеток водорослей, обладающих высокой плавучестью, которые быстро поднимутся к поверхности в безветренные дни. На самой поверхности фотоингибирование снижает скорость фотосинтеза и предохраняет пузырьки от разрушения, поэтому водоросли собираются в поверхностном слое в виде пены , часто напоминающей маслянистую пленку или краситель (рйс. 4.19). [c.115]

Вопрос о том, почему одни растения способны к фотодыханию, а другие нет, дебатируется с давних пор. Одно из объяснений заключается в том, что фотодыхание устраняет избыточную энергию, возникающую за счет фотохимических процессов, и таким образом предотвращает фотоингибирование фиксации СО2, которое может вызываться фотоокислением и разрушением фотохимического аппарата. Освещение фотосинтезирующих клеток в атмосфере азота в отсутствие СО2 приводит к необратимому нарушению их способности фиксировать СО2. Кислород может защищать клетки от такого фотохимического повреждения. [c.438]

Одним из методов регулирования гель-эффекта служит метод фотоингибирования [209—212], заключающийся в генерировании ингибитора под действием света. Типичными фотоингибиторами являются конденсированные ароматические углеводороды, алкил-нитриты, каптакс, сера и другие соединения. В отсутствие облучения скорость химически инициированной полимеризации при введении в систему этих веществ практически равна или немного ниже скорости ингибированной реакции. Однако при облучении системы светом ингибирующее действие этих соединений резко усиливается, снижая скорость полимеризации. На рис. 7 в качестве примера представлены кинетические кривые полимеризации метилметакрилата в присутствии бутилнитрита. Как видно из рисунка, бутилнитрит не влияет на скорость химически инициированного процесса, но при облучении светом проявляет заметную активность, сглаживая ускорение. Периодически включая и выключая в период ускорения процесса источник света, можно регулировать скорость полимеризации, а следовательно, температуру полимерно-мономерной массы. На рис. 8 приведена кинетическая кривая полимеризации метилметакрилата в присутствии серы при периодическом облучении. Варьируя частоту включения и выключения источника света на стадии гель-эффекта, можно проводить процесс практически со значительно более равномерной скоростью, нежели в отсутствие ингибитора. [c.85]

Так, дефицит органических питательных веществ и свет включают аппарат биосинтеза бактериородопсина, приводящий к формированию пурпурных мембран и их фотосиптетического аппарата. С другой стороны, свет ингибирует процессы дыхания, связанные с окислением органических молекул, работой цепи переносчиков электронов и окислительным фосфорилированием. Спектр действия этого процесса совпадает со спектром поглощения бактериородопсина. Наряду с фотоингибированием дыхания в кислых средах и при больших интенсивностях света отмечается обратный эффект—фотостимуляция дыхания (Ф. Ф. Литвин с сотр.), инициируемый, судя по спектрам действия, также бактериородопсином. [c.118]

Все остальные реакции по этой классификации относятся к типу I, Оба типа реакций широко распространены. Кроме окисления органических соединений в химических системах, они определяют фотоингибирование фотосинтеза и фотодеструкцию фотосинтетического аппарата при высоких интенсивностях осве-Ецения, участвуют в фотоповреждении сетчатки и хрусталика глаза, определяют фототоксичность некоторых лекарственных препаратов, обусловливают фото деструктивное действие порфи-ринов при их избыточном накоплении в клетках растений и животных, используются для разрезания ДНК, уничтожения вирусов, в фотодинамической терапии раковых заболеваний. [c.134]

Вычисление проводят также как для кр, (уравнение 2.20). В наших опытах с растениями хлопка значение для листьев, подвергнутых 3 часам фотоингибирования при 10°С и 500 мкмоль фотонов м% , было равно 0,44 ч (условия восстановления активности ФСП - 10 мкмоль фотонов m V , 25° С) Условия фотоингибирования способны изменять интенсивность процессов репарации, модифицируя эффективность системы синтеза белков в хлоропластах путем повреждения её компонентов. Поэтому, Сравнивая образцы по величине к ,, стоит использовать одинаковое время и условия фотоингибирующей обработки. [c.56]

Взаимосвязь между ЭИС и фотоиндуцированной инактивацией комплексов ФСП была изучена для листовых высечек хлопка, подвергнутых фотоингибированию при низкой температуре. Активность комплексов ФСП определяли с помощью параметра FyfF . Обнаружена линейная зависимость между величиной ЭИС и снижением Fy/F (рис. 4.7А). Таким образом, ЭИС действительно может служить для оценки повреждающего потенциала квантов света, поглощенных антеной ФСИ. Аналогичная линейная зависимость была получена при использовании Dpi как показателя степени необратимого фотоингибирования (рис 4.7Б). [c.102]

В связи с наличием зависимости степени инактивации ФСИ от накопленного избыточного света (ЭИС) (рис. 4.7А) можно сделать предположение, что что снижение параметра Е в ходе световой обработки (рис. 4.9) может приводить к уменьшению вероятности фотоинактивации комплексов ФСИ, которую оценивают с помощью константы фотоингибирования (кр,). Действительно, в том же опыте, из которого были взяты данные для рис. 4.9, значения кр,, полученные для первых 40 минут освещения (0,190 0,41), были заметно больше таковых, расчитанных для периода времени 300-360 минут (0,098 0,059, уо<0,05). Возможность изменений величины кр, следует учитывать при определении этого параметра в экспериментах, условия проведения которых обуславливают медленное развитие адаптационных процессов, направленных на снижение вероятности фотоповреждения комплексов ФСИ. [c.103]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология