A második fotokémiai rendszer alternatív elektrondonorának kémiai természete és élettani szerepe cianobaktériumokban, algákban és növényekben; potenciális biotechnológiai alkalmazások = Identification, physiological role and potential biotechnological applications of the alternative electron donors of photosystem II in cyanobacteria, algae and plants

Tóth, Szilvia Zita (2013) A második fotokémiai rendszer alternatív elektrondonorának kémiai természete és élettani szerepe cianobaktériumokban, algákban és növényekben; potenciális biotechnológiai alkalmazások = Identification, physiological role and potential biotechnological applications of the alternative electron donors of photosystem II in cyanobacteria, algae and plants. Project Report. OTKA.

Preview

PDF 72718_ZJ1.pdf Download (252kB) | Preview

Abstract

Az aszkorbát (C-vitamin) esszenciális antioxidáns az ember és az állatok számára egyaránt. Növényekben nagy mennyiségben (2-20 mM) szintetizálódik és fontos antioxidáns szerepe mellett más egyéb enzimatikus folyamatokhoz is szükséges. Munkánk során az aszkorbát a fotoszintézisben betöltött, eddig ismeretlen szerepét vizsgáltuk. I. Bizonyítottuk, hogy az aszkorbát a második fotokémiai rendszer alternatív elektrondonora növényekben és zöldalgákban egyaránt és hő által inaktivált vízbontó aktivitás mellett jelentős mennyiségű elektront szolgáltat az elektrontranszport-lánc számára. Az elektronátadás félideje kb. 25 ms vadtípusú és 55 ms aszkorbát-deficiens mutánsokban, ami a környezeti körülményektől is függ. II. A donor oldal által indukált fotoinhibíciót mérsékelve az aszkorbát jelentős szerepet tölt be a növények hőstresszel szembeni védekezésében. III. Az aszkorbáttól második fotokémiai rendszerhez irányuló alternatív elektrontranszport jelenségét sikeresen hasznosítottuk a Chlamydomonas reinhardtii zöldalga biohidrogén-termelésének serkentésére. | In humans and all animals ascorbate (vitamin C) is an essential antioxidant. In plants ascorbate is synthesized in large quantities (2-20 mM), and has been shown to play a role as antioxidant and it is required for several other enzymatic processes. In this project a novel role of this compound in photosynthesis was explored. I. We have shown that ascorbate is an alternative electron donor of photosystem II in higher plants and green algae and it is capable of supporting a sustained electron transport activity in heat-stressed leaves containing inactivated oxygen-evolving complexes. The halftime of electron donation is about 25 ms in wild-type Arabidopsis leaves, and 55 ms in ascorbate-deficient mutants and the rate is also dependent on the environmental conditions. II. By slowing down donor-side-induced photodamage to photosystem II, ascorbate contributes significantly to the ability of plants to withstand heat-stress conditions. III. The phenomenon of alternative electron transport from ascorbate through photosystem II was successfully exploited in enhancing biohydrogen production in the green alga Chlamydomonas reinhardtii.

Actions (login required)

Edit Item