Транспорт электронов в биологических системах - Рубин А.Б.
Скачать (прямая ссылка):
Усредняя значения он + 3i -1, которые получаются из выражений (13.31) и (13.32) при различных п, можно существенно уменьшить ошибку в определении суммарной эффективности переноса электронов.
Ниже рассмотрен критерий, усреднение в котором осуществляется графически.
Основной критерий. Как показано выше [см. выражение
(13.24)], зависимость от номера вспышки модуля разности амплитуд семихинона, отстоящих друг от друга на величины, кратные 0, имеет экспоненциальный характер с показателем
Цц+Д-1) Ь<«+ /?-!)
в в
Откладывая разность [см. выражение (13.24)] от времени в полулогарифмических координатах, можно найти этот показатель, а следовательно, и е е. Разрешив уравнение (13.33) относительно а+3, получим
а + Р = 1 + е~яветв. (13.34)
В это выражение кроме е входит также величина е , кото-рую можно оценить исходя из кинетики темнового окисления семихинона. Удобно строить зависимость (13.25) при небольших значениях s, поскольку в этом случае уменьшается ошибка, связанная со смещением нулевой линии прибора. На рис. 70 в полулогарифмических координатах показаны построенные на основании экспериментальной кривой, представленной на рис. 65, разности ду амплитуд семихинона, смещенных друг относительно друга на величину 0, при т=0 и т=0. Из рисунка видно, что экспериментальные точки могут быть аппроксимированы одним, и тем же экспоненциальным законом, для которого е'^0 = 0,82. Учитывая, что согласно данным,
Af! I8n)
Hr
8
6
4
\
Li
J?J
\
i
ГЖпкг»
{/Шг
t t t t t \
в
Рис. 70. Зависимость модуля разности концентрации семихинона вторичного хинонного акцептора между соседними вспышками от номера вспышки
Справа схематически показаны точки, используемые при построении графика, где
Ч'Л . а*Д
At= Aq , а В,— А'в [Шинкарев и др., 1981]
представленным на рис. 65, величина етв, усредненная по первым шести вспышкам, составляет —1,2, по формуле (13.34) определяем, что величина а+3«1,92. Теоретическая кривая, построенная из найденных параметров, представлена на рис. 65, б.
Значения а+3 для различных ФРЦ. Предложенная модель может быть использована для анализа экспериментальных данных, полученных для ФРЦ фотосинтезирующих бактерий, а также ФС II высших растений. В табл. 10 представлены величины эффективности переноса электронов а+3, рассчитанные из литературных данных по критерию (13.34), учитывающему все вспышки. При расчете использовали экспериментальные точки, соответствующие моментам освещения препаратов вспышкой (т=0). Напомним, что величина а (3) равна вероятности того, что после первой (второй) вспышки света электрон перейдет от Р870 на Qn. При насыщающей интенсивности вспышки величины а и 3 совпадают с соответствующими значениями квантовых выходов.
Таблица 10. Величина суммарной эффективности переноса электронов для различных препаратов
Препарат a + p Литературный источник
Хроматофоры Rps. sphaeroides 1,8 Baroach, Clayton, 1977
ФРЦ Rps. sphaeroides, R-26 1,93 Vermeglio, 1977
ФРЦ Rps. sphaeroides, R-26 1,83 Wraight, 1977
Клетки Rs. rubrum 1,80 DeGrooth et al., 1978
Хлоропласта 1,81 Velthuys, Amesz, 1974
» 1,77 Wollman, 1978
Из анализа таблицы можно сделать вывод о том, что величины суммарной эффективности переноса электрона, полученные разными авторами, близки между собой, несмотря на различные препараты, а также виды бактерий, использованные ими в экспериментах. Средняя величина суммы квантовых выходов на две вспышки составляет —1,84. Небольшие отклонения наблюдаемых величин друг от друга могут быть связаны не только с различием квантовых выходов первичного разделения зарядов, но и с разной интенсивностью и длительностью вспышек света, различной концентрацией медиаторов и т. д.
Полученные оценки для суммы квантовых выходов разделения зарядов на первые две вспышки света достаточно хорошо согласуются с величиной квантового выхода 0,96—0,98, полученной для хроматофоров Rs. rubrum другим методом [Барский и др., 1975]. Некоторое различие найденных величин может быть связано как с тем, что в работе Барского и соавторов определен квантовый выход при непрерывном освещении, так и с различиями в условиях эксперимента.
13.5. Зависимость двухтактных колебаний семихинона от различных условий
Для правильного определения квантового выхода разделения зарядов необходимо изучить зависимость концентрации семихинона Qn от различных условий, таких, как длительность и интенсивность вспышки света, длительность темновой адаптации, концентрации экзогенного донора и др.
Темновая адаптация
Соотношение (13.18) было получено нами в предположении того, что перед первой вспышкой света все молекулы вторичного хинона находятся в окисленной форме. Вместе с тем в восстановительных условиях (Ен<200 мВ) время жизни семихинонной формы Qn, как правило, достигает нескольких минут (см. рис. 64, 6) и темновой адаптации может оказаться недостаточно для того, чтобы полностью окислить образовавшуюся на свету семихинон-ную форму Qn. Поэтому необходимо выяснить, каким образом темновая адаптация образца сказывается на характере двухтактных колебаний концентрации семихинона вторичного хинона.
