Поглощение кислорода хлоропластами на свету: современная актуальность старых открытийстатья

Работа с статьей


[1] Стриж И. Г. Поглощение кислорода хлоропластами на свету: современная актуальность старых открытий // Труды IV Сисакяновских чтений “Проблемы биохимии, радиационной и космической биологии”. — Издательский отдел ОИЯИ Дубна, 2010. — С. 133–135. Академик Норайр Мартиросович Сисакян, поддерживая и развивая буквально все направления экспериментальной биологии, уделял огромное значение фундаментальным проблемам. Одним из направлений, которое было инициировано в его лаборатории в Институте биохимии им. А.Н. Баха, является исследование поглощения кислорода хлоропластами на свету. История исследований механизма и значения светозависимого поглощения О2 хлоропластами начинается с начала 50-х годов прошлого века, когда Алан Мелер обнаружил это явление, которое спустя десятилетия стали называть в его честь – реакция Мелера. Несмотря на то, что механизм и значение этого процесса многосторонне исследовали в различных лабораториях мира, до сих пор остаются дискуссионные и неразрешенные вопросы в этой проблеме. В нашей стране это направление активно развивалось Риммой Михайловной Бекиной, ученицей и сотрудницей академика Н.М. Сисакяна, сначала в Институте биохимии им. А.Н. Баха, а впоследствии на Кафедре физиологии растений биологического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова. За годы работы Р.М. Бекина получила данные, позволившие ей выдвинуть гипотезы, которые долгое время оспаривались мировым научным сообществом. Несмотря на доминирующее представление о фотосистеме (ФС) I как основном месте сброса электронов на О2 с образованием O2•- , она впервые предложила возможность фотовосстановления О2 до Н2О2 на уровне ФСII и/ или пула пластохинонов. Действительно, современное знание редокс потенциалов переносчиков электрон-транспортной цепи (ЭТЦ), позволяет рассматривать возможность реакции Мелера практически на любом участке ЭТЦ, а, учитывая необходимость протонирования O2•-, фотовосстановление О2 до Н2О2, наиболее вероятно, происходит на уровне ФСII или пула пластохинонов. Идея о существовании нескольких мест сброса электронов на кислород в ЭТЦ хлоропластов получила дальнейшее подтверждение в работах Г.Г. Лысенко под руководством Р.М. Бекиной. Трагически ранний уход из жизни не позволил Римме Михайловне окончательно утвердить выдвинутые гипотезы, которые, тем не менее, получают все больше, и больше независимых подтверждений в настоящее время. Ученики и последователи Р.М. Бекиной внесли свою посильную лепту в развитие представлений о механизмах и значении поглощения О2 хлоропластами на свету. С целью проверки и подтверждения идеи Р.М. Бекиной, Г.Г. Лысенко были поставлены экспериментальные задачи, результаты которых позволяют говорить о вероятности фотовосстановления О2 на уровне ФС II в стрессовых условиях, в частности, в условиях фотоингибирования. Дальнейшие работы в этом направлении, с применением подходов, разработанных Р.М. Бекиной еще в лаборатории Н.М. Сисакяна, а именно, с применением органических кислот в качестве специфических реагентов реакции Мелера, позволили выявить тенденцию к перераспределению потоков электронов в ЭТЦ, а именно к снижению интенсивности фотовосстановления О2 на уровне ФСI и активации фотообразования Н2О2 в хлоропластах устойчивых растений, выращиваемых в условиях различных осмотических стрессов.

Публикация в формате сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл сохранить в файл скрыть