МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭТАПОВ ФОТОСИНТЕЗА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ЧАСТИЦ ФСI

Авторы
Файлы

Климова Я.А. Перевозчикова Н.М. Ткачевская Е.П. Миронов А.Ф. Статья в формате PDF 117 KB

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 (F_X), а PsaC содержит два железосерных кластера (F_A и F_B). В процессе электронного трaнcпорта электрон проходит по цепи кофакторов от первичного донора Р₇₀₀ до терминального акцептора F_X. 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 А_1, 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 F_X. 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.

ИММУНИЗАЦИЯ БЕЛКОМ ТЕПЛОВОГО ШОКА-70 ВО ВРЕМЯ ЛАТЕНТНОГО ПЕРИОДА ИНГИБИРУЕТ РОСТ ПЕРЕВИТОЙ МЫШАМ КАРЦИНОМЫ МОЛОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ

Статья в формате PDF 120 KB...

03 09 2026 21:26:22

СТРАТЕГИЯ РЕГИОНАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА НА РЫНКЕ МАЛЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УСЛУГ

Статья в формате PDF 133 KB...

02 09 2026 10:16:12

ЗНАЧИМОСТЬ ФАКТОРОВ РИСКА В РАСПРОСТРАНЕНИИ ЗАБОЛЕВАНИЙ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ

Статья в формате PDF 113 KB...

01 09 2026 0:30:45

МЕХАНИЗМЫ ПЕРЕДАЧИ ВИРУСА КРАСНУХИ И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ЭМБРИОН ЧЕЛОВЕКА

Статья в формате PDF 245 KB...

31 08 2026 1:53:46

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В МАРКЕТИНГЕ

Статья в формате PDF 316 KB...

30 08 2026 21:41:40

Tрaнcпортировка продуктов переработки молока в технологических процессах

Статья в формате PDF 114 KB...

29 08 2026 5:28:25

СТИМУЛЯЦИЯ ЖИЗНЕСПОСОБНОСТИ ЦЕЛОГО РАСТЕНИЯ В ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ ПОЛЕ

Статья в формате PDF 93 KB...

28 08 2026 2:43:22

ОСНОВЫ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ КОРПОРАТИВНОЙ СЕТИ

Статья в формате PDF 104 KB...

27 08 2026 18:17:13

РОЛЬ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО СТРЕССА В ПАТОГЕНЕЗЕ ХРОНИЧЕСКОЙ ОБСТРУКТИВНОЙ БОЛЕЗНИ ЛЕГКИХ

В миниобзоре приведены современные тренды изучения роли окислительного стресса в патогенезе хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ). Показано, что развитие окислительного стресса происходит синхронно с дисбалансом в системе протеазы/антипротеазы и взаимосвязано с нарушением обмена железа. Приведены данные, демонстрирующие нарушение регуляции антиоксидантной защиты при ХОБЛ. Показана взаимосвязь между развитием окислительного стресса и воспалением. Обсуждается гипотеза о взаимосвязи окислительного стресса, хронического воспаления и старения в механизме патогенеза ХОБЛ. ...

26 08 2026 2:11:49

ПОДГОТОВКА СПОРТСМЕНОВ-ГИРЕВИКОВ ВЫСОКОЙ КВАЛИФИКАЦИИ В УСЛОВИЯХ ВОЕННОГО ВУЗА

Статья в формате PDF 117 KB...

25 08 2026 9:49:32

СОЭ у женщин с дегенеративнодистрофическими поражениями тазобедренного сустава перед его тотальным эндопротезированием в зависимости от возраста

Статья в формате PDF 112 KB...

24 08 2026 20:55:29

АНАЛИЗ И ИЗУЧЕНИЕ ЦЕННОСТНЫХ ОРИЕНТАЦИЙ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

Статья в формате PDF 104 KB...

23 08 2026 10:44:47

ПРИМЕНЕНИЕ МЕАТОТИМПАНАЛЬНОЙ НОВОКАИНОВОЙ БЛОКАДЫ В КОМПЛЕКСНОМ ЛЕЧЕНИИ ОТИТОВ У СОБАК

В работе изучено состояние клинико-иммунологического статуса при хронических и инфекционно-аллергических отитах у собак. Дана сравнительная оценка сочетанного применения меатотимпaнaльной новокаиновой блокады с лекарственными препаратами при лечении отитов у собак с другими известными методами и изучено их влияние на клеточные и гумopaльные звенья иммунной системы. ...

22 08 2026 7:13:22

Влияние расторопши пятнистой (Silibum marianum L.) на морфофункциональное состояние паренхиматозных органов при острой интоксикации крыс полихлорированными бифенилами.

Статья в формате PDF 114 KB...

21 08 2026 22:16:26

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ И СИСТЕМНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ В ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЯХ

Статья в формате PDF 171 KB...

20 08 2026 5:45:25

ИММУНИТЕТ И РАЗЛИЧНЫЕ СТАДИИ СТРЕССОРНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

Изучение иммунитета при стрессе является правомерным в оценке адаптивных систем организма и его резервных возможностей. На основании анализа функциональных возможностей иммунитета можно воздействовать на адаптивные системы и прогнозировать течение стресс-реакции. ...

19 08 2026 17:23:40

ЮРИДИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НОВЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В СОВРЕМЕННОМ ОБЩЕСТВЕ

Статья в формате PDF 111 KB...

18 08 2026 14:50:17

PROFESSIONAL FEATURES PERSON´S SOCIAL STATUS IN AN EDUCATIONAL COMPLEX LYCEUM -COLLEGE -HIGH SCHOOL BY PREPARATION OF THE SPECIALISTS OF CONSUMER COOPERATION

Статья в формате PDF 110 KB...

17 08 2026 7:50:37

ОСНОВЫ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ (электронное учебное пособие)

Статья в формате PDF 83 KB...

16 08 2026 16:23:19

СОСТОЯНИЕ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ У ЖЕНЩИНРАБОТНИЦ НЕФТЕПЕРЕРАБАТЫВАЮЩЕГО ПРОИЗВОДСТВА

Статья в формате PDF 100 KB...

15 08 2026 23:23:50

ЗЕЛЕНЫЙ ФОНД КРАСНОДАРА

Статья в формате PDF 91 KB...

14 08 2026 12:43:25

ПРИМЕНЕНИЕ ПРЕПАРАТА ЭРЕСПАЛ В ЛЕЧЕНИИ ДЕТЕЙ С ОБСТРУКТИВНЫМИ БРОНХИТАМИ

Статья в формате PDF 203 KB...

13 08 2026 13:45:51

ПРОБЛЕМА РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЧУЖЕРОДНЫХ ОБЫЧАЕВ ВО ВНЕКУЛЬТУРНОМ ПРОСТРАНСТВЕ

Данная статья посвящена проблеме отношений между культурами европейских стран и культурой ислама. В статье отмечается, что на фоне упадка христианской культуры в европейскую среду проникают такие обычаи, которые для европейской цивилизации исторически чужды, а главное, опасны для духовного здоровья европейских народов. Единственным средством для противостояния таким негативным явлением является возрождение собственной культуры. ...