By this author

Oxygenic photosynthesis: induction of chlorophyll <I>a</I> fluorescence and regulation of electron transport in thylakoid membranes <I>in silico</I>

Issue number 1 from 07.12.2025

В работе описана расширенная математическая модель регуляции ключевых стадий переноса электронов в фотосинтетической цепи электронного транспорта (ЦЭТ) и сопряженных с ними процессов транс-тилакоидного переноса протонов и синтеза АТP в хлоропластах. В эту модель включены первичный пластохинон PQ_A, связанный с фотосистемой 2 (ФС2), и вторичный пластохинон PQ_B, обменивающийся с молекулами пластохинона, входящими в пул электронных переносчиков между ФС2 и фотосистемой 1 (ФС1). Модель адекватно описывает многофазные немонотонные кривые индукции флуоресценции хлорофилла и кинетики светоиндуцированных редокс-превращений Р₇₀₀ (фотореакционный центр ФС1), пластохинона, изменений концентрации АТP и рН в люмене (рН_in) и в строме (рН_out) в зависимости от условий освещения хлоропластов (варьирование интенсивности и спектрального состава света). Результаты моделирования согласуются с экспериментальными данными по многофазным кинетикам превращений Р₇₀₀ в листьях высших растений и индукции флуоресценции хлорофилла а. Полученные данные обсуждаются в контексте «краткосрочных» механизмов рН-зависимой регуляции электронного транспорта в интактных хлоропластах (нефотохимическое тушение возбуждения в ФС2 и активация реакций цикла Кальвина–Бенсона).

126 0

Optimizing Oxygenic Photosynthesis: pH-Regulation of Electron Transport in Chloroplasts In Silico

Issue number 3 from 12.05.2025

Работа посвящена математическому моделированию регуляции электронного и протонного транспорта в тилакоидных мембранах хлоропластов при разных условиях функционирования электрон-транспортной цепи (ЭТЦ). В основе исследования - предложенная нами ранее кинетическая модель, в рамках которой описываются редокс-превращения реакционного центра фотосистемы 1 (ФС1) и молекул ферредоксина, пластоцианина и нескольких форм пластохинона (связанные с ФС2 молекулы PQA, PQB и пул пластохинона PQ/PQH2). В работе моделируется также кривая индукции флуоресценции хлорофилла а в листьях высших растений, адаптированных к темноте. Многофазные кинетические кривые, полученные при варьировании параметров модели, отражающих скорость функционирования цикла Кальвина-Бенсона и циклический путь переноса электронов вокруг ФС1, удовлетворительно согласуются с литературными экспериментальными данными. Основной результат нашей работы состоит в том, что в ней математически описано, как рН-зависимые регуляторные процессы, происходящие на различных участках ЭТЦ хлоропластов (нециклический, циклический и псевдоциклический электронный транспорт), отражаются в кинетике индукционных процессов (медленная индукция флуоресценции и редокс-превращения фотореакционного центра ФС1) в хлоропластах растений, адаптированных к темноте.

23 0