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
227 KB...
05 05 2026 10:55:41
Статья в формате PDF
104 KB...
04 05 2026 14:26:16
Статья в формате PDF
122 KB...
03 05 2026 3:55:28
Статья в формате PDF
127 KB...
02 05 2026 16:55:23
Статья в формате PDF
261 KB...
01 05 2026 21:31:22
Статья в формате PDF
108 KB...
30 04 2026 21:14:33
Статья в формате PDF
171 KB...
29 04 2026 5:29:57
Дана оценка современным физико-химическим методам исследования для контроля, сертификации и гигиенической оценке безопасности нономатариалов. Разработаны методики определения ряда тяжелых металлов в биологических средах, которые утверждены МЗ РФ и Роспотребнадзором РФ и могут быть использованы для оценки безопасности наноматериалов.
...
28 04 2026 13:53:41
Статья в формате PDF
150 KB...
27 04 2026 3:45:48
Статья в формате PDF
120 KB...
26 04 2026 9:24:36
Статья в формате PDF
164 KB...
25 04 2026 12:41:42
Статья в формате PDF
314 KB...
22 04 2026 4:44:10
Статья в формате PDF
110 KB...
20 04 2026 21:48:36
Статья в формате PDF
138 KB...
19 04 2026 1:38:41
Статья в формате PDF
119 KB...
18 04 2026 20:46:59
Статья в формате PDF
243 KB...
17 04 2026 15:13:18
Статья в формате PDF
245 KB...
16 04 2026 1:44:26
Приведены результаты оценки степени антропогенной преобразованности природных ландшафтов Южной Якутии. В качестве объекта исследований была принята территория Алдано-Тимптонского междуречья. В пределах исследуемой территории охаpaктеризованы пять выделенных физико-географических провинций в зависимости от их степени преобразованности.
...
14 04 2026 19:19:43
Статья в формате PDF
112 KB...
13 04 2026 21:56:10
Статья в формате PDF
264 KB...
12 04 2026 13:10:41
Методом рентген-компьютерной томографии изучены надпочечники 248 мужчин и 203 женщин зрелого (41 – 60 лет), пожилого (61 – 75 лет) и старческого возрастов (76 и более лет). Установлено, что как форма, так и динамика инволюции надпочечников человека проявляют изменчивость и пoлoвoй диморфизм. Выявлена преимущественная возрастная элиминация субъектов с L-формами надпочечников. Полученные результаты можно интерпретировать в пользу предположения о значительной стабильности макропараметров и наличии высокой морфофункциональной устойчивости надпочечников.
...
11 04 2026 2:53:23
Статья в формате PDF
92 KB...
08 04 2026 22:16:28
Статья в формате PDF
1477 KB...
05 04 2026 5:34:23
Статья в формате PDF
289 KB...
04 04 2026 15:56:16
Статья в формате PDF
119 KB...
03 04 2026 18:19:25
Статья в формате PDF
123 KB...
02 04 2026 5:36:52
Статья в формате PDF
100 KB...
31 03 2026 23:38:16
Статья в формате PDF
104 KB...
28 03 2026 1:28:34
Статья в формате PDF
311 KB...
27 03 2026 20:53:18
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 ::
