Влияние режимов освещения и концентрации неорганического фосфата на индукцию фотосинтеза
Диссертация
Исходя из современных представлений, можно выделить несколько уровней регуляции фотосинтеза, каждый из которых имеет свои характерные времена. Генетическая регуляция, связанная с изменением скорости синтеза различных белков, имеет характерное время от нескольких часов до нескольких дней. Среди факторов, участвующих в такой регуляции, следует прежде всего указать интенсивность и спектральный… Читать ещё >
Список литературы
- Е.-М. Aro. Regulation of psbA gene expression under light and low-temperature stress in cyanobacteria. Abstracts of Xl-th Int. Congress on Photosynthesis, Budapest, Hungary, August 17−22. SY10-L1, p. 107.
- I. Vass, Z. Mate, L. Zass, F. Nagy. UV-B induced damage of PS II and its repair via de novo synthesis of the D1 and D2 reaction centre subunits. Abstracts of Xl-th Int. Congress on Photosynthesis, Budapest, Hungary, August 17−22. SY10-L6, p. 107.
- J.F. Allen. Protein phosphorylation in regulation of photosynthesis. Biochim. Biophys. Acta (1992) 1098, 275−336.
- Д.В. Вавилин, Д. Н. Маторин, П. С. Венедиктов. Изменение фотосинтетического аппарата водоросли Chlorella vulgaris при ее адаптации к пониженным температурам. Физиол. раст. (1994) 41, 2, 197−202.
- P. S. Venedictov, Yu.K. Chemeris and О John Heck. Regulation of the quantum yield of photosystem 2 reactions by products of C02 fixation in Chlorella. Photosynthetica (1989) 23, 3, 281−287.
- T.-J. Chiou, D.R. Bush. Sucrose is a signal molecule in assimilate partitioning. Proc. Natl Acad. Sci. (1998) 95, 4784−4788.
- Ю.К. Чемерис. Метаболитная регуляция первичных процессов фотосинтеза. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук. М., 1997.
- Дж. Эдварде, Д. Уокер. Фотосинтез С3 — С4 растений: механизмы и регуляция. М., Мир, 1986, 590 стр.
- К.A. Carver, P. Horton. Observation and characterisation of a transient in the yield of chlorophyll fluorescence in intact spinach chloroplasts. Photosynt. Res. (1987) 11, 109−118.
- G.E. Edwards, D.A. Walker. Influence of glycerate on photosynthesis by wheat chloroplasts. Arch, of Biochem. and Biophys. (1984) 231, 124−135.
- N. Zhang, A.R. Portis Jr. Mechanism of light regulation of Rubisco: A specific role for the larger Rubisco activase isoform involving reductive activation by thioredoxin-f. Proc. Natl. Acad. Sci. (1999) 96, 9438−9443./
- N. Wedel, J. Soil, B.K. Paap. CP12 provides a new mode of light regulation of Calvin cycle activity in higher plants. Proc. Natl. Acad. Sci. (1997) 94, 19, 10 479−10 484.
- D. Walker. Tansley Review No. 36: Excited leaves. New Phytol. (1992) 121, 325−345.
- C. Foyer, R. Furbank, J. Harbinson, P. Horton. The mechanisms contributing to photosynthetic control of electron transport by carbon assimilation in leaves. Photosynh. Res. (1990) 25, 83−100.
- Фотосинтез, под ред. Говинджи, т. 2, М., Мир, 1987, 470 стр.
- Т.В. Нестеренко, Ф. Я. Сидько. Медленная индукция флуоресценции хлорофилла в онтогенезе листьев огурца. Физиол. раст. (1986) 33, 4, 672−683.
- Т.В. Нестеренко, Ф. Я. Сидько. Возрастные изменения медленной индукции флуоресценции хлорофилла листьев пшеницы. Физиол. раст. (1985) 32, 3, 440−448.
- В.А. Караваев, А. К. Кукушкин, Т. Д. Шагурина, М. К. Солнцев. Медленная индукция флуоресценции листьев высших растений в различных условиях освещения в процессе роста. Физиол. раст. (1985) 32, 2, 274−281.
- А.Ю. Борисов, М. Д. Ильина. Колебания флуоресценции у листа гороха и выделенных из него органелл. Биофизика (1971) 16, 1−2, 157−160.
- А.С. Андреева, Ю. М. Веселинова. Влияние условий адаптации на медленную индукцию флуоресценции в листьях высших растений. Биофизика (1979) 24, 1, 175−177.
- В.А. Караваев, T. J1. Шагурина, А. К. Кукушкин. Медленная индукция флуоресценции и перераспределение энергии возбуждения между фотосистемами. Физиол. раст. (1987) 34, 2, 221−227.
- D.A. Walker. The use of the oxygen electrode and fluorescence probes in simple measurements of photosynthesis. Oxygraphics Ltd, Sheffield, 1987, 185 стр.
- M. Hodges, G. Cornic, J.-M. Briantais. Chlorophyll fluorescence from spinach leaves: resolution of non-photochemical quenching. Biochim. Biophys. Acta (1989) 974, 289−293.
- U. Shreiber, U. Schliwa, W. Bilger. Continuous recording of photochemical and nonphotochemical fluorescence quenching with a new type of modulation fluorometer. Photosynth. Res. (1986) 10, 51−62.
- P.Horton, A.V. Ruban. Regulation of Photosystem II. Photosynth. Res. (1992) 34, 375−385.
- E. Weis, J.A. Berry Quantum efficiency of Photosystem II in relation to «energy"-dependent quenching of chlorophyll fluorescence. Biochim. Biophys. Acta (1987) 89, 198−208.
- B. Genty, J.-M. Briantais, N.R. Baker. The relationship between the quantum yield of photosynthetic electron transport and quenching of chlorophyll fluorescence. Biochim. Biophys. Acta (1989) 990, 87−92.
- W. Yahyaoi, J. Harnois, R. Carpentier. Demonstration of thermal dissipation of absorbed quanta during energy-dependent quenching of chlorophyll fluorescence in photosynthetic membranes. FEBS Lett. (1998) 440, 1−2, 59−63.
- D. Rees, P. Horton, U. Schreiber. The relationship between Photosystem II intrinsic quantum yield and millisecond luminescence in thylakoids. Photosynth. Res. (1993) 37, 131−138.
- U. Heber, M.R. Kirk, N.K. Boardman. Photoreactions of cytochrome b-559 and cyclic electron flow in photosystem II of intact chloroplasts. Biochim. Biophys. Acta (1979) 564, 2, 292 306.
- O. Prasil, Z. Kolber, J.A. Berry, P.G. Falkowsky. Cyclic electon flow around Photosystem II in vivo. Photosynth. Res. (1996) 48, 395−410.
- S.I. Allakhverdiev, V.V. Klimov, R. Carpentier. Evidence for the involvement of cycle electron transport in the protection of photosystem II against photoinhibition: influence of a new phenolic compound. Biochemistry (1997) 36, 14, 4149−4154.
- H. Hormann, C. Neubauer, U. Schreiber. On the relationship between chlorophyll fluorescence quenching and the quantum yield of electron transport in isolated thylakoids. Photosynth. Res. (1994) 40, 93−106.
- R.H. Schweitzer, G.W. Brudvig. Fluorescence quenching by chlorophyll cations in photosystem II. Biochemistry (1997) 36, 38, 11 351−11 359.
- D. Bruce, G. Samson, C. Carpenter. The origins of non-photochemical quenching of chlorophyll fluorescence in photosynthesis. Direct quenching by P680+ in PS II enriched membranes at low pH. Biochemistry (1997) 36, 4, 749−755.
- B. Demmig, K. Winter, A. Kruger, F.-C. Czygan. Photoinhibition and zeaxanthin formation in intact leaves. Plant. Physiol. (1987) 218−224.
- F. Tardy, M. Havaux. Photosynthesis, chlorophyll fluorescence, light-harvesting system and photoinhibition resistanse of a zeaxanthin-accumulating mutant of Arabidopsis thaliana. J. Photochem. Photobiol. B (1996) 34, 1, 87−94.
- R.G. Walters, A.V. Ruban, P. Horton. Identification of proton-active residues in a higher plant light-harvesting complex. Proc. Natl. Acad. Sci. (1996) 93, 14 201−14 209.
- P. Horton, A.V. Ruban. Regulation of light-harvesting in the photosystem II antenna of plants. Abstracts of Xl-th Int. Congress on Photosynthesis, Budapest, Hungary, August 17−22. SY1−2-L5, p. 9.
- G.H. Krause, C. Vernotte, J.-M. Briantais. Photoinduced quenching of chlorophyll fluorescence in intact chloroplasts and algae. Resolution into two components. Biochim. Biophys. Acta (1982) 679, 116−124.
- M. Bradbury, N.R. Baker. A quantitative determination of photochemical and nonphotochemical quenching during the slowphase of the chlorophyll fluorescence induction curve of bean leaves. Biochim. Biophys. Acta (1984) 765, 275−281.
- G.E. Edwards, N.R. Baker. Can C02 assimilation be predicted accurately from chlorophyll fluorescence analysis? Photosynth. Res. (1993) 37, 89−102.
- G.G.R. Seaton, D.A. Walker. Chlorophyll fluorescence as a measure of photosynthetic carbon assimilation. Proc. Roy. Soc. Lond. В (1990) 242, 29−35.
- P. Клейтон. Фотосинтез. Физические механизмы и химические модели. М., Мир, 1984, 350 стр.
- А.Б. Рубин, А. А. Кононенко, В. З. Пащенко, С.К. Чаморовс-кий, П. С. Венедиктов. Принципы регуляции и модельные системы первичных процессов фотосинтеза. Итоги науки и техники ВИНИТИ, Биофизика, т. 22, М., 1987, 212 стр.
- A. Andreeeva. The influence of preillumination on the chlorophyll fluorescence kinetics in leaves of Vicia faba. Photosynthetica (1983) 17, 4, 515−522.
- B.A. Караваев, A.K. Кукушкин. Влияние предварительного освещения светом различного спектрального состава на быструю индукцию флуоресценции листа. Биофизика (1975) 20, 4, 739−740.
- Т. Гун-Аажав, A.K. Кукушкин, M.K. Солнцев. Изменения выхода флуоресценции зеленого листа под действием света, поглощаемого фотосистемой 1 и фотосистемой 2. Биофизика (1975) 20, 2, 260−265.
- В.А. Караваев. Нелинейные регуляторные процессы в фотосинтезе высших растений. Диссертация на соискание степени доктора физ.-мат. наук, М., 1990 г.
- R.G. Walters, P. Horton. Acclimation of Arabidopsis thaliana to the light environment: changes in photosynthetic function. Planta (19 950 197, 2, 306−312.
- Фотосинтез, под ред. Говинджи, т. 1, М., Мир, 1987, 728 стр.
- Р.А. Jursinic. Delayed fluorescence: Current concepts and status. In: Light emission by plants and bacteria. Ed. Govindjee, J. Amesz, D.C. Fork. NY academic press, 1986.
- Современные методы исследования фотобиологических процессов. Под ред. А. Б. Рубина. М., изд. МГУ., 1974 г.
- С.A. Wraight. The emission yield factor in delayed light emission by uncoupled spinach chloroplasts. Biochim. Biophys. Acta (1972) 283, 247−258.
- Д.Н. Маторин, П. С. Венедиктов, А. Б. Рубин. Замедленная люминесценция и ее использование для оценки состояния растительного организма. Изв. АН СССР, сер. биол. (1985) 4, 508 520.
- U. Stein, С. Buschmann, R. Blaich, H.К. Lichtenthaler. Induction kinetics of delayed fluorescence of sun and shade leaves of Fagus sylvatica in the ms-range. Radiat. Environ. Biophys. (1990) 29, 2, 119−128.
- H.W. Heldt, F. Sauer. The inner membrane of the chloroplast as the site of specific metabolite transport. Biochim. Biophys. Acta (1971) 234, 83−90.
- U.-I. Fliigge. Reaction-mechanism and asymmetric orientation of the reconstituted chloroplast phosphate translocator. Biochim. Biophys. Acta (1992) 1110, 1, 112−118.
- M. Schwarz, A. Gross, T. Steinkamp, U.-I. Fliigge, R. Wagner. Ion channel properties of the reconstituted chloroplast triosephosphate / phosphate translocator. J. Biol. Chem. (1994) 269, 47, 29 481−29 489.
- U.-I. Fliigge. Phosphate translocation in the regulation of photosynthesis. J. Exp. Botany (1995) 46, Spec. Iss., 1317−1323.
- L.A. Kleczkowski. A phosphoglycerate to inorganic phosphate ratio is the major factor in controlling starch levels in chloroplasts via ADP-glucose pyrophosphorylase regulation. FEBS Lett. (1999) 448, 153−156.
- R.E. Hausler, N.H. Schlieben, B. Schulz, U.-I. Fliigge. Compensation of decreased triose phosphate / phosphate translocator activity by accelerated starch turnover and glucose transport in transgenic tobacco. Planta (1998) 204, 3, 366−376.
- J. Kehr, F. Hustiak, C. Walz, L. Willmitzer, J. Fisahn. Transgenic plants changed in carbon allocation pattern display a shift in diurnal growth pattern. Plant Physiol. (1998) 16, 4, 497−503.
- S.A. Barnes, J.S. Knight, J.C. Gray. Alteration of the amount of the chloroplast phosphate translocator in transgenic tobaccoaffects the distribution of assimilate between starch and sugar. Plant Physiol. (1994) 106, 3, 1123−1129.
- J. Sun, T.W. Okita, G.E. Edwards. Modification of carbon partitioning, photosynthetic capacity and O2 sensitivity in Arabidopsis plants with low ADP-glucose-pyrophosphorylase activity. Plant Physiol. (1999) 119, 1, 267−276.
- S.P. Robinson, C. Giersch. Inorganic phosphate concentration in the stroma of isolated chloroplast and its influence on photosynthesis. Aust. J. Plant Physiol. (1987) 14, 451−462.
- R.T. Furbank, C.N. Foyer, D.A. Walker. Regulation of photosynthesis of isolated chloroplasts during orthophosphate limitation. Biochim. Biophys. Acta (1987) 894, 552−561.
- D.A.Walker, M.N. Sivak. Can phosphate limit photosynthetic carbon assimilation in vivo? Physiol. Veg. (1985) 23, 829−841.
- B.A. Караваев, А. К. Кукушкин. Теоретическая модель световых и темновых процессов фотосинтеза: проблема регуляции. Биофизика (1993) 38, 6, 958−975.
- К. Bernhardt, H.-W. Trissl. Theories for kinetics and yields of fluorescence and photochemistry: how, if at all, can different models of antenna organization be distinguished experimentally? Biochim. Biophys. Acta (1999) 1409, 125−142.
- А.К.Кукушкин, A.H. Тихонов. Лекции по биофизике фотосинтеза. М, изд. МГУ, 1988, 320 стр.
- М. Malik, G.Yu. Riznichenko, А.В. Rubin. Biological electron transport and their mathematical modelling and computer simulation. L., Horwood, 1990, 174 pp.
- А.Б. Рубин, В. П. Шинкарёв. Транспорт электронов в. биологических системах. М, изд. МГУ, 1988.
- D.V. Vavilin, Е. Tyystjarvi, Е.-М. Aro. Model for the fluorescence induction curve of photoinhibited thylakoids. Biophys. J. (1998) 75, 1, 502−512.
- V.P. Shinkarev. The general kinetic model of electron transfer in photosynthetic reaction centres activated by multiple flashes. Photochem. Photobiol. (1998) 67, 6, 683−699.
- Г. В. Лебедева, О. В. Демин, Н. Е. Беляева, Г. Ю. Ризниченко, А. Б. Рубин. Кинетичесская модель каталитического цикла фотосистемы II высших растений. Второй съезд биофизиков России, Москва, 1999. Тезисы докладов, т. 3, с. 1049−1050.
- D. Lazar, P. Pospsil. Mathematical simulation of chlorophyll fluorescence rise measured with 3-(3', 4' dichlorophenyl)-1,1-dimethylurea-treated barley leaves at room and high temperatures. Eur. Bioph. J. (1999) 28, 6, 468−477.
- A. Stirbet, Govindjee, B.J. Strasser, R.J. Strasser. Chlorophyll a fluorescence induction in higher plants: modelling and numerical simulation. J. Theor. Biol. (1998) 193, 131−151.
- Ю.А. Вийль, X.H. Иванова, Т.P. Пярник. Изучение внутренних параметров системы реакции фотосинтетической ассимиляции С (>2 по СЗ типу, функционирующей в стационарном режиме. Физ. раст. (1983) 30, 3, 570−579.
- G. Pettersson, U. Ryde-Pettersson. A mathematical model of the Calvin photosynthesis cycle. Eur. J. Biochem. (1988) 175, 661 672.
- A. Portis. Analysis of the role of the phosphate translocator and external metabolites in steady-state chloroplast photosynthesis. Plant Physiol. (1983) 71, 936−943.
- I.Dvorak, E. Sel’kov. The stoichiometric and allosteric regulation in the Calvin cycle. Photosynthetica (1983) 14 (4), 564−569.
- Л.В. Вопилова, Ф. Я. Сидько. Модель роста микроводорослей в прерывистом световом потоке. Препринт No. 47 Б, Красноярск, 1985.
- Фридлянд Л.Е. Адаптивные механизмы фотосинтетического аппарата растительной клетки и их математическое моделирование. Автореферат диссертации на соискание степени доктора биологических наук, 1994.
- А.К. Кукушкин, В. А. Рябов, Е. А. Солдатова. Вероятностное описание замедленной флуоресценции высших растений для модели комплекса реакционного центра фотосистемы 2. Вестник МГУ, сер. 3 (1986) 33, 4, 60−65.
- Ф.К. Закирьянов, А. К. Кукушкин, Е. А. Солдатова. Теоретическое изучение замедленной флуоресценции хлорофилла в листьях высших растений. Биофизика (1994) 39, 4, 702−708.
- V. Goltsev, V. Dolchinkova, M. Mutafova. Mathematical model of millisecond delayed fluorescence. 22 FEBS meeting, 1993.
- D.A. Walker. Concerning oscillations. Photosynt. Res. (1992) 34, 387−395.
- R.B.Peterson, M.N. Sivak, D.A. Walker. Carbon dioxide-induced oscillations in fluorescence and photosynthesis. Plant Physiol. (1988) 88, 1125−1130.
- H. Metzler. Oscillations of the NAD (P)H pool size and of the redox state of a cytochrome b during dark respiration of the blue-green alga Anacystys nidulans. Biochim. Biophys. Acta (1980) 593, 312−318.
- Laisk A., Siebke K., Gerst U., Eichelmann H., Oja V. and Heber U. Oscillations in photosynthesis are initiated and supported by imbalances in the suuply of ATP and NADPH to the Calvin cycle. Planta (1991) 185, 554−562.
- S. Veljovic-Jovanovic, Z. Cerovic. Induction of oscillations in chlorophyll fluorescenc by reillumination. Planta (1991) 185, 397 400.
- A. Laisk, H. Eichelmann. Towards understanding oscillations: a mathematical model of the biochemistry of photosynthesis. Ph. Trans. Roy. Soc. (L) В (1989) 323, 1216, 369−381.
- P. Horton, H. Nickolson. Generation of oscillatory behavior in the Laisk model of photosynthetic carbon assimilation. Photosynth. Res. (1987) 12, 129−143.
- U. Ryde-Pettersson. Identification of possible two-reactant sources of oscillations in the Calvin photosynthetic cycle and ancillary pathways. Eur. J. Biochem. (1991) 198, 613−619.
- H.B. Карапетян, В. В. Климов. Установка для измерения кинетики индуцированных светом изменений выхода флуоресценции у фотосинтезирующих организмов. Физиол. раст. (1971) 18, 1, 223−228.
- Е.А. Кузнецова, А. К. Кукушкин. Сравнительное изучение медленной индукции и послесвечения листьев и хлоропластов. Тезисы докладов 6-й Всесоюзной конференции по фотоэнергетике растений. Львов, 1980. С. 27−28.
- A. Kukushkin, S. Khuznetsova. The theoretical model of nonlinear interactions in photosynthesis under pulse illumination. In «Ferroelectricity and related phenomena. Proceedings of Pushchino workshops», c. 55−57. Pushchino 1995.
- С. Кузнецова, А. Кукушкин. Индукция фотосинтеза при прерывистом освещении: теоретическое исследование. Тезисы докладов 1-й Всероссийской конференции фотобиологов, с. 13. Пущино, 1996.
- Е.А. Вишнякова, Б. В. Трубицын, А. Н. Тихонов. Кинетика фо-тоиндуцированных окислительно-восстановительных превращений реакционного центра Р700 в листьях Сз и С4 растений. Биофизика, в печати.
- С. Giersch, L. Bartosch, S. Lenz. Measuring elasticities by means of the multiple modulation method. Modern trends in BioThermoKinetics, V. 3, p. 108. Innsbruck University Press, 1994.
- A. Laisk, D. Walker. Control of phosphate turnover as a rate-limiting factor as possible cause of oscillations in photosynthesis: a mathematical model. Proc. R. Soc. Lond. В (1986) 227, 1248, 281−302.
- X. Вестерхофф, К. ван Дам. Термодинамика и регуляция превращений свободной энергии в биосистемах. М., Мир, 1992, 685 с.
- W. Rovers, С. Giesch. Photosynthetic conditions and the interdependence of photophosphorylation and electron transport as studied by a mathematical model. Biosystems (1995) 35, 1, 63−73.
- T.L. Wang, T.Ya. Bogracheva, C.L. Hedley. Starch: as simple as А, В, C? J. Exp. Botany (1998) 49, 481−502.
- Ф.К.Закирьянов, В. А. Караваев, А. К. Кукушкин. О связи характерных времен переходных процессов с активностью тем-новых процессов фотосинтеза. Биофизика (1992) 37, 2, 219−221.
- С.А. Кузнецова, А. К. Кукушкин. Медленная индукция флуоресценции и пентозофосфатный цикл: теоретическое исследование. Биофизика (1996) 41, 6, 1247−1253.
- S. Khuznetsova, A. Kukushkin. The state of electron transport chain, pentose phosphate cycle and regulation of higher plant photosynthesis: A theoretical model. In «BioThermoKinetics of Living Cell». ВТК press, Amsterdam 1996.