H₂O₂-индуцированное ингибирование фотосинтетического выделения O₂ клетками Anabaena variabilis

Аннотация

Пероксид водорода ингибирует фотосинтетическое выделение O₂. Исследования, проведенные на одних препаратах хлоропластов и фотосистемы (ФС) II, показали, что H₂O₂ нарушает функцию кислородвыделяющего комплекса (КВК), вызывая экстракцию марганца. На других препаратах H₂O₂-индуцированная экстракция марганца отсутствовала или была незначительна. В настоящей работе испытано действие H₂O₂ на фотосинтетический перенос электронов и состояние марганца КВК на полноценной системе – интактных клетках цианобактерии Anabaena variabilis. По данным ЭПР-спектроскопии, H₂O₂ увеличивал уровень фотоокисления Р700, первичного донора электронов ФСI, и более чем в 4 раза снижал скорость их послесветового восстановления. Еще большее подавление (в 8–9 раз) темнового восстановления Р700⁺ вызывала комбинация H₂O₂, CN^– и EDTA. Содержание свободного (или, возможно, непрочно связанного) Mn²⁺, по данным ЭПР-спектроскопии, в отмытых клетках цианобактерии составляло ~20% общего марганца. Оно не менялось при добавлении CN^– и возрастало до 25–30% при добавлении H₂O₂. Содержание общего марганца снижалось до уровня 35% при обработке клеток EDTA. H₂O₂-Индуцированное высвобождение марганца возрастало после обработки клеток EDTA. Инкубация клеток с H₂O₂ в течение 2 ч не влияла на спектры поглощения фотосинтетических пигментов, более длительная инкубация, 20 ч, приводила к деградации фикобилинов и хлорофилла a, лизису клеток. Таким образом, H₂O₂ вызывает экстракцию марганца из клеток цианобактерий, подавляет активность КВК и фотосинтетический перенос электронов, приводит к разрушению фотосинтетического аппарата. H₂O₂ не может служить физиологическим донором электронов при фотосинтезе.

Текст статьи

Пожалуйста, введите код, чтобы получить PDF файл с полным текстом статьи: