Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Ljusinducerad väteperoxidutveckling i grönalgen Chlamydomonas reinhardtii
2000 (Swedish)Independent thesis Basic level (professional degree)Student thesis
Abstract [sv]

Målsättningen med det här projektet, som utfördes vid Högskolan i Karlstad, sedermera Karlstads Universitet, var att försöka ta reda på varför väteperoxid ibland bildas i tillägg till syrgas hos fotosyntetiserande organismer, samt att försöka hitta ett svar på var denna väteperoxid produceras. Väteperoxid kan bildas på åtminstone tre ställen i den fotosyntetiska elektrontransportkedjan. Dessa är * Reduktion av O2 på acceptorsidan av fotosystem I * Reduktion av O2 på acceptorsidan av fotosystem II * Oxidation av H2O i det vattenspjälkande centrat hos fotosystem II. I dessa studier har det vattenoxiderande centrats betydelse för ljusinducerad produktion av väteperoxid undersökts. Tidigare studier har visat att väteperoxid kan produceras av fotosystem II i kloroplasternas tylakoidmembran. I fotosystem II ingår det mangankomplex som producerar syrgas genom vattenspjälkning (det vattenoxiderande centrat, se figur 1 och 2 i kapitel 1). De elektroner som frigörs då vatten oxideras transporteras via en rad redoxreaktioner genom fotosystem II, för att lämna systemet i form av en plastokinol och efter att ha passerat ytterligare två membranbundna proteinkomplex, i slutändan reducera NADP+ till NADPH. Det syrgasproducerande mangankomplexet binds till fotosystem II i en ljusberoende process benämnd fotoaktivering. Vissa organismer, däribland grönalgen Chlamydomonas reinhardtii, kan syntetisera alla proteinsubenheterna i fotosystem II och sätta samman dem i tylakoidmembranet i mörker. Genom att odla C. reinhardtii i mörker och sedan belysa odlingen får man en synkron fotoaktivering i alla celler under vilken funktionella Mn-kluster byggs upp. Därefter kan syrgas produceras. I det här arbetet användes dels vildtypen och dels en mutant, FUD 39, av grönalgen Chlamydomonas reinhardtii. FUD 39 saknar en yttre subenhet i fotosystem II. Denna subenhet (23 kDa proteinet) har en funktion som möjliggör optimal syrgasutveckling genom att koncentrera kalcium- och kloridjoner till systemet. Detta protein har också visat sig vara nödvändigt för en effektiv fotoaktiveringsprocess (Rova 1996). Elektrontransport genom fotosystem II och väteperoxidutveckling mättes hos åtta olika typer av prover. Dessa var tylakoidmembran-preparationer från ljus- respektive mörkerodlade kulturer av vildtypen och FUD 39 mutanten. Preparationerna mättes dels obehandlade och dels efter TRIS-Hydrokinonbehandling. TRIS-Hydrokinonbehandlingen tvättar bort de yttre subenheterna hos fotosystem II, samt reducerar ut mangan ur manganklustret och minskar därmed den syrgasproducerande förmågan. TRIS-Hydrokinonbehandlade prover antas funktionellt sett likna mörkerodlade prover som inte genomgått någon fotoaktivering. För att mäta elektrontransport och väteperoxidproduktion hos proverna användes spektrofotometriska metoder. I tidigare arbeten, där spektrofotometriska mätningar gjorts på fotoaktiverade prover konstaterades att förmågan till vattenspjälkning och fullständig elektrontransport minskade i takt med att väteperoxidutvecklingen ökade. Störst väteperoxidutveckling återfanns hos den obehandlade mörkerodlade mutanten och lägst hos den obehandlade ljusodlade vildtypen. Det tycks alltså vara så att de prover som har bäst fungerande mangankluster har lägst utveckling av väteperoxid. Vid tillsats av inhibitorn DCMU, som blockerar elektrontransporten genom fotosystem II, sjönk produktionen av väteperoxid till en nivå som var konstant genom alla de olika provtyperna. Detta tyder på att elektrontransport genom fotosystem II är en förutsättning för den variabla delen av väteperoxidproduktionen. Detta emotsägs dock av att produktionen av väteperoxid var störst hos mörkerodlad mutant, som inte visade någon mätbar elektrontransport över huvud taget. Väteperoxidutvecklingen hos den mörkerodlade vildtypen var betydligt lägre än hos mutanten, vilket indikerar att den subenhet som saknas hos mutanten har betydelse. TRIS-Hydrokinon-tvättarna påverkade proverna olika. Väteperoxidutvecklingen ökade hos de ljusodlade proverna, vilket kan tolkas som att ett icke funktionellt Mn-kluster producerar mer väteperoxid än ett intakt. Detta stämmer överens med resultaten från de fotoaktiverade proverna och skulle kunna förklaras med att H2O2 är en intermediär i vattens oxidation till syrgas som under normala förhållanden, med ett intakt Mn-kluster, inte släpps ut från fotosystem II men kan frigöras om omvandlingen till O2 inte fungerar väl pga ett förstört Mn-kluster. TRIS-Hydrokinon-tvätt av preparationer från mörkerodlade kulturer av vildtyp och mutant som före tvätt visade en högre H2O2-produktion än de ljusodlade kulturerna ledde inte till någon förändring i produktionen av väteperoxid hos vildtypen medan den halverades hos mutanten. En möjlighet är att tvätten inte bara förstör manganklustret utan också förändrar fotosystem II på något ytterligare sätt. För att hitta en förklaring till detta krävs ytterligare undersökningar.

Place, publisher, year, edition, pages
2000. , 45 p.
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kau:diva-52412Local ID: KEM-10OAI: oai:DiVA.org:kau-52412DiVA: diva2:1100938
Subject / course
Chemistry
Available from: 2017-05-29 Created: 2017-05-29

Open Access in DiVA

No full text

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar

Total: 43 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf