ИСТИНА

Фотосинтез – процесс, протекающий в специализированных клеточных структурах – хлоропластах, включает множество элементарных реакций, среди которых особо выделяются так называемые световые реакции. Эти реакции происходят в тилакоидной мембране и приводят к разделению зарядов, образованию высокоактивных радикалов и последующему накоплению АТФ и НАДФН, необходимых для синтеза органических соединений. Снижение эффективности фотосинтеза под воздействием неблагоприятных факторов окружающей среды приводит к уменьшению биомассы и урожайности сельскохозяйственных культур. Цитохромный b6f комплекс выступает в качестве центрального «хаба», через который проходит как линейный поток электронов от фотосистемы 2 к фотосистеме 1 и далее к ферредоксин:НАДФ-оксидредуктазе, так и циклический электронный транспорт вокруг фотосистемы 1, основной функцией которого является выработка АТФ. Цитохромный b6f комплекс связывает пулы мобильных переносчиков электрона – пластохинона, пластоцианина и ферредоксина. В настоящее время общепринятым является представление о важной роли цитохромного b6f комплекса в регуляции фотосинтетического электронного транспорта. Достоверно известно, что цитохромный b6f комплекс участвует в активации Stt7/STN7 киназы, ответственной за фосфорилирование белков светособирающего комплекса и перераспределение светособирающей антенны между реакционными центрами фотосистем 1 и 2 при изменении восстановленности пула пластохинонов. Предполагается существование и других механизмов регуляции потока электронов в зависимости от активности темновых реакций фотосинтеза (цикла Кальвина–Бенсона–Бассама), однако механизмы такой регуляции неизвестны. В представленной работе рассматривается «пассивная» регуляция линейного электронного транспорта цитохромным b6f комплексом, которая осуществляется не за счёт изменения его активности под действием поступающих извне сигналов, а определяется исключительно параметрами взаимодействия комплекса с мобильными переносчиками электронов. Взаимодействие цитохромного b6f комплекса с пулом хинонов имеет существенно нелинейный характер из-за так называемого Q-цикла, для эффективного функционирования которого необходимо присутствие в пуле пластохинонов как восстановленных, так и окисленных форм. Рассчитанная с помощью математического аппарата функций отклика зависимость скорости окисления пластохинона цитохромным b6f комплексом от степени восстановленности пула оказывается немонотонной, что позволяет предположить возможность снижения скорости линейного электронного транспорта при увеличении интенсивности света, и даже переключения цитохромного b6f комплекса из активного режима в режим насыщения, в котором электронный транспорт полностью ингибирован.