I. СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

Бакалаврская работа

Направление06.03.01

Биохимия

Влияние ионов металлов на карбоангидразоподобную активность внешних водорастворимых белков PsbP и PsbQ фотосистемы 2

Студент группы 420911 _____________ Каменских К. А.__________

(подпись, дата)

Руководитель работы _____________ к.б.н., н.с. Шитов А. В.____

(подпись, дата)

Заведующий кафедрой _____________ д.б.н., проф. Музафаров Е.Н.

(подпись, дата)

Оглавление

I. СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.. 4

II . ВВЕДЕНИЕ. 5

III. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.. 6

1. Фотосинтез. 7

1.1. Роль фотосинтеза. 7

1.2. Строение и функционирование фотосинтетического аппарата высших растений. 7

1.3. Фотосистема 2. 10

Важную роль в обеспечении стабильности Mn₄CaO₅ - кластера играет белок PsbO (марганец - стабилизирующий белок). В процесс образования кислорода также принимают участие: ион Ca²⁺; один или два иона Cl^-. Предполагается, что в обеспечении этими ионами в процессе сборки водоокисляющего комплекса, а также в их сохранении в нормально функционирующей ФС-2 участвут внешние водорастворимые белки ВОК PsbP и PsbQ. 13

2.Карбоангидразная активность фотосистемы 2. 14

2.1. Карбоангидразная активность ФС-2 высших растений и её свойства. 14

2.2. Носители карбоангидразной активности в ФС-2 высших растений. 15

3. Роль ионов металлов в биохимических процессах высших растений. 16

IV. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.. 19

1. Выделение тилакоидов по методу Berthold, Babcock, Yocum, 1981 с модификациями Ford, Evans, 1983 (на основе оригинальной статьи). 19

2. Выделение частиц ФС-2 из тилакоидов по методу schiller и dau (2005 г). 19

3. Измерение концентрации хлорофилла. 20

4.Измерение скорости фотосинтетического выделения кислорода. 20

5. Измерение фотоиндуцированных изменений выхода флуоресценции хлорофилла. 20

6. Получение и очистка белков PsbP и PsbQ.. 21

7. Приготовление диализных трубок. 21

8. Электрофорез. 21

9. Измерение концентрации белка. 23

10. Измерение карбоангидрзной активности. 24

V. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.. 25

1. Получение и характеристика препаратов ФС-2. 25

1.1. Определение концентрации хлорофилла. 25

1.2. Измерение скорости выделения кислорода. 25

1.3. Измерение флуоресценции ФС-2. 27

1.4. Электрофорез. 29

2. Получение и очистка белков РsbР и РsbQ.. 29

2.1. NaCl обработка. 29

2.2. Диализ. 29

2.3. Разделение белков методом ионнообменной хромотографии. 29

2.4. Электрофорез. 32

2.5. Определение концентрации белка по методу Брэдфорд.. 35

2.6. Измерение карбоангидразоподобной активности белков PsbP и PsbQ.. 36

VI. ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 39

VII. ВЫВОДЫ... 40

VIII. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.. 41

I. СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АТФ– аденозинтрифосфат

БК– бикарбонат

ВОК– водоокисляющий комплекс

КА– карбоангидраза(ы)

КА-активность–- карбоангидразная активность

КП-активность– карбоангидразоподобная активность

НАДФ– никотинамидадениндинуклеотидфосфат

П680– первичный донор электрона в фотосистеме 2

П700–

ПААГ– полиакриламидный гель

РЦ– реакционный центр

ССК2– основной светособирающий комплекс переферической антенны фотосистемы 2

Фео– феофитин

ФС-1– фотосистема 1

ФС-2– фотосистема 2

Хл– хлорофилл

ЭДТА– этилендиаминтетраацетат

ЭТЦ– электрон-транспортная цепь

BBY– фрагменты тилакоидных мембран, обогащённые фотосистемой 2 (выделенные согласно (Berthold et al., 1981))

CР43 – белок антенны ядерного комплекса ФС2

CР47 – белок антенны ядерного комплекса ФС2

D1 – интегральный белок РЦ ФС2

D2 – интегральный белок РЦ ФС2

DCBQ– 2,6-дихлор-п-бензохинон

HСО₃^‑ – ион бикарбоната;

MES– (N-морфолино)этансульфоновая кислота

Mn₄CaO₅-кластер– неорганическое ядро ВОК ФС2

PsbP и PsbQ– водорастворимые белки ВОК ФС2высших растений и зеленых водорослей с молекулярными массами 23 кДа и 17 кДа, соответственно

Tris–2-амино-2-гидроксиметил-пропан-1,3-диол

Q_A – первичный хиноновый акцептор электрона в ФС2

Q_B – вторичный хиноновый акцептор электрона в ФС