Samoregulační mechanismy fotosyntetických systémů
Self-regulating mechanisms of photosynthetic systems
bakalářská práce (OBHÁJENO)
Zobrazit/ otevřít
Trvalý odkaz
http://hdl.handle.net/20.500.11956/56661Identifikátory
SIS: 130726
Kolekce
- Kvalifikační práce [19114]
Autor
Vedoucí práce
Konzultant práce
Fischer, Lukáš
Oponent práce
Holá, Dana
Fakulta / součást
Přírodovědecká fakulta
Obor
Molekulární biologie a biochemie organismů
Katedra / ústav / klinika
Katedra experimentální biologie rostlin
Datum obhajoby
6. 6. 2013
Nakladatel
Univerzita Karlova, Přírodovědecká fakultaJazyk
Čeština
Známka
Velmi dobře
Klíčová slova (česky)
fotosyntéza, disipace energie, ochrana před nadměrným ozářením, nefotochemické zhášení, fluorescence chlorofyluKlíčová slova (anglicky)
photosynthesis, energy dissipation, photoprotection, non-photochemical quenching, chlorophyll fluorescenceFotosyntéza, pochod využívající energie dopadajících fotonů k pohonu elektrontransportního řetězce tvořícího membránový gradient pH, je v přírodě rozšířeným způsobem obživy. Intenzita slunečního záření však může překročit míru, již jsou organismy schopny svými aparáty zvládnout. Za této situace přicházejí na řadu nezbytné ochranné mechanismy, bezpečně odvádějící přebytečnou energii. Teorií o podstatě a regulaci těchto funkcí již bylo vypracováno mnoho a nové se stále objevují. Zdá se, že pozornost se soustřeďuje především na anténní komplex LHCII. Lze konstatovat, že ochranu s velkou pravděpodobností zajišťuje více mechanismů, přičemž panuje poměrně ustálený názor, že klíčovou roli v jejich spouštění hraje klesající pH. To je logické, neboť čím více fotonů přichází, tím intenzivněji probíhá transport protonů přes membránu, čili velikost ΔpH odráží rovnováhu mezi mírou spotřeby ATP a osvětlením membránového aparátu. Obecně se fenomén nazývá NPQ (nefotochemické zhášení), protože zeslabuje fluorescenci chlorofylu. Významnou úlohu zastávají patrně karotenoidy, hlavně zeaxantin, vznikající v kyselém prostředí činností violaxantin deepoxidasy; poskytuje chlorofylům energetickou past při excitačních interakcích. Dochází i ke konformačním změnám (zejm. proteinu PsbS), fosforylaci fotosystémů a dalším procesům.
Photosynthesis, a process utilising energy of arriving photons for driving electron transport chain creating transmembrane pH gradient, is a widespread way of subsistence in the nature. However, the intensity of sunlight can exceed the rate which the organisms are able to manage by their gadgetry. In this situation, essential protective mechanisms, safely draining the excess energy away, take a turn. Many theories about the principle and regulation of these functions have been developed and new still arise. It appears that the attention focuses mainly on the antenna complex LHCII. It is possible to state that with high probability, the protective processes are assured by several mechanisms, and quite a stable opinion prevails that crucial role in their activation is played by decreasing pH. That is logical since the more photons come, the more intensively the transport of protons across the membrane happens, thus ΔpH reflects the balance between ATP usage and the membrane apparatus illumination. Generally, the phenomenon is called NPQ (non-photochemical quenching), because it weakens the chlorophyll fluorescence. An important task is probably handled by carotenoids, mainly zeaxanthin, created by violaxanthin deepoxidase at low pH; it provides chlorophylls with energetical trap during excitation...