МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭТАПОВ ФОТОСИНТЕЗА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ЧАСТИЦ ФСI
Исследование механизмов фотосинтеза необходимо для понимания на молекулярном уровне процессов трaнcформации световой энергии в химическую. Известно, что в фотосинтезе задействованы два больших белковых комплекса - фотосистема II и фотосистема I (ФСI). Центральная часть ФСI составлена из гомологичных цепей PsaA и PsaB, за которыми следует цепь PsaC. Первые две цепи имеют в качестве редокс-активных кофакторов димер хлорофиллов (P700), четыре хлорофилла а (A и A0), два филлохинона (A1) и один железосерный кластер (FX), а PsaC содержит два железосерных кластера (FA и FB). В процессе электронного трaнcпорта электрон проходит по цепи кофакторов от первичного донора Р700 до терминального акцептора FX. Наиболее интересным и до сих пор наименее изученным является участок электрон-трaнcпортной цепи, на котором задействован филлохинон (витамин К1).
Витамин К1 (2-метил-3-фитил-1,4-нафтохинон) выполняет роль вторичного акцептора в комплексе фотосистемы I высших растений, водорослей и цианобактерий. В процессе переноса электрона филлохинон функционирует в сопряжении с белковыми молекулами, претерпевая цикл превращений: хинон - гидрохинон - хинон. Эти окислительно-восстановительные реакции могут иметь либо ионный, либо радикальный механизм.
Существует гипотеза о промежуточном состоянии в ФСI витамина К1 в виде нафтохроманола (2,5 - диметил - 2 - (4,8,12 - триметилтридецил) - 3,4 - дигидро - 2Н - нафто[1,2-в]пиран - 6 - ола), который можно рассматривать как структурный изомер дигидровитамина К1.
Для подтверждения возможности образования нафтохроманола в ФСI при трaнcформации филлохинона в его восстановленную форму мы выделяли из листьев шпината и модифицировали частицы ФСI экстpaкцией вторичного акцептора органическими растворителями с последующей реконструкцией его функции за счет экзогенных витамина К1 и нафтохроманола. Получали комплексы ФСI, содержащие:
- 1 нативную и 1 экзогенную молекулу филлохинона;
- 1 нативную молекулу филлохинона и 1 экзогенную молекулу нафтохроманола;
- 1 нативную молекулу филлохинона и эквимолярную смесь экзогенных филлохинона и нафтохроманола;
- 2 экзогенные молекулы филлохинона;
- 2 экзогенные молекулы нафтохроманола;
- эквимолярную смесь экзогенных филлохинона и нафтохроманола.
Образцы модифицированных частиц ФСI исследовали с помощью регистрации светоиндуцированных абсорбционных изменений в ответ на единичные вспышки света при 703 нм, отражающие окислительно-восстановительные свойства первичного донора электрона Р700.
В частицах ФСI без одной молекулы филлохинона при встраивании экзогенных А1-компонентов наблюдалось увеличение доли окисленого Р700, самый высокий процент был отмечен для витамина К1 (17,2%). Нафтохроманол, возможно, встраиваясь в комплекс ФСI, увеличивал степень окисления Р700 на ~9%. При реконструкции эквимолярной смесью филлохинон/нафтохроманол мы зарегистрировали конкуренцию нафтохроманола с витамином К1.
В частицах ФСI без двух молекул филлохинона отмечено незначительное окисление Р700. Результаты этого эксперимента служат доказательством решающей роли филлохинона в процессе переноса электрона. Невысокую активность можно объяснить гетерогенностью, свойственной ФСI, не позволяющей модифицировать ~10-20% комплексов. При встраивании экзогенных А1-компонентов в частицы ФСI, не содержащие вторичного акцептора А1, отмечено увеличение доли окисленного Р700 на ~76-300 %. Это связано с тем, что частицы ФСI, не содержащие ни одного А1, стремятся включить экзогенный нафтохинон и тем самым восстановить перенос электрона к кластеру FX. Также нами было отмечено, что система, содержащая одну эндогенную молекулу филлохинона, работает эффективнее, нежели система с двумя экзогенными молекулами. При встраивании двух молекул нафтохроманола также наблюдалось увеличение доли окисленного Р700. Примечательно, что в конкурентной реакции с витамином К1 количество молекул нафтохроманола, встроенного в частицы ФСI, увеличивалось в 3 раза.
Результаты, полученные методом оптической спектроскопии свидетельствуют о существенной роли филлохинона в процессе переноса электрона, а также подтверждают предположение о возможном участии нафтохроманола как структурного изомера дигидровитамина К1 в процессе переноса электрона в ФСI.
Статья в формате PDF
287 KB...
25 07 2026 6:46:42
Статья в формате PDF
377 KB...
24 07 2026 12:45:30
Статья в формате PDF
93 KB...
23 07 2026 0:12:58
Статья в формате PDF
119 KB...
21 07 2026 20:47:25
Статья в формате PDF
105 KB...
20 07 2026 8:46:43
Статья в формате PDF
132 KB...
19 07 2026 22:48:56
Статья в формате PDF
278 KB...
17 07 2026 13:10:47
Статья в формате PDF
153 KB...
16 07 2026 19:10:46
Статья в формате PDF
171 KB...
15 07 2026 23:18:13
В статье показано увеличение интереса граждан России к истории и культуре стран ислама. Это связано с повышением политической активности этих стран и расширением их туристического сервиза.
...
14 07 2026 22:40:31
Статья в формате PDF
109 KB...
13 07 2026 18:26:46
Статья в формате PDF
300 KB...
12 07 2026 18:15:42
Изучены ценопопуляции Pulsatilla multifida на территории Юго-Западной и Западной Якутии. Рассмотрено влияние антропогенного фактора на их состояние
...
11 07 2026 5:24:13
Статья в формате PDF
140 KB...
10 07 2026 6:36:13
Статья в формате PDF
102 KB...
08 07 2026 12:11:27
Статья в формате PDF
120 KB...
05 07 2026 11:51:12
Статья в формате PDF
126 KB...
04 07 2026 17:33:35
Статья в формате PDF
96 KB...
03 07 2026 6:15:32
В экспериментальных стресс-моделях на крысах при использовании блокатора D2–рецепторов галоперидолом, исследовался уровень участия дофаминергической системы мозга и зависимость психотропных эффектов аспирина, ацетилсалицилатов цинка (АСЦ) и кобальта (АСК). В ходе работы был получен весомый аргумент в пользу того, что антидепрессантный эффект исследованных салицилатов в значительной мере реализуется через дофаминергическую систему мозга.
...
02 07 2026 16:24:14
Представлены результаты исследования зерновых сушилок в условиях нормального функционирования, а также оценки их динамических хаpaктеристик в виде передаточных функций. Приведены оценки неравномерности поля температуры и влагосодержания зерна, на основании чего делается вывод о необходимости стабилизации количества тепловой энергии подаваемой в сушильную камеру.
...
01 07 2026 19:47:21
Статья в формате PDF
115 KB...
30 06 2026 14:46:30
Статья в формате PDF
173 KB...
29 06 2026 23:44:44
Статья в формате PDF
135 KB...
28 06 2026 10:54:16
Статья в формате PDF
340 KB...
27 06 2026 8:23:18
Статья в формате PDF
100 KB...
26 06 2026 15:11:23
Статья в формате PDF
136 KB...
25 06 2026 18:25:11
Статья в формате PDF
99 KB...
24 06 2026 7:55:24
Статья в формате PDF
270 KB...
23 06 2026 19:55:58
Статья в формате PDF
254 KB...
22 06 2026 7:27:30
В статье описывается математическая модель, связывающая уровень психической реакции с личностными хаpaктеристиками человека и с силой информационного воздействия на него. Исследуются условия устойчивости модели методами теории автоматического управления.
...
21 06 2026 21:15:59
Статья в формате PDF
257 KB...
20 06 2026 22:23:40
Статья в формате PDF
227 KB...
19 06 2026 17:23:42
Статья в формате PDF
97 KB...
18 06 2026 15:35:23
Статья в формате PDF
90 KB...
16 06 2026 2:55:35
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::
