Miniaturisierte Fluoreszenzemissionsmessung an Thylakoiden zum Nachweis der Hemmung des photosynthetischen Elektronentransportes durch Photosystem II-Herbizide: Stabilisierung von Thylakoiden und Entwicklung eines Biosensors für Herbizide
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Karlsruhe
Forschungszentrum Karlsruhe
1995
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Forschungszentrum <Karlsruhe>: Wissenschaftliche Berichte
5608 |
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INHALTSVERZEICHNIS
L
KURZREFERAT
_
1
IL
EINLEITUNG
_
3
IL1.
HERBIZIDE
UND
HERBIZIDANALYTIK.
3
II.
1.1.
BEDEUTUNG
UND
RECHTLICHE
GRUNDLAGEN
DER
HERBIZIDANALYTIK
.
3
II.
1.2.
KONVENTIONELLE
HERBIZIDANALYTIK
UND
PS
II-HERBIZIDE
.
4
II.
1.3.
WIRKUNGSWEISE
VON
PSII-HERBIZIDEN:
PHOTOSYNTHETISCHE
ELEKTRONENTRANSPORTKETTE
UND
HEMMUNG
DES
ELEKTRONENTRANSPORTES
.
8
II.
1.3.1.
PRINZIP
DER
PHOTOSYNTHESE
.
8
II.
1.3
.2.
PHOTOSYNTHETISCHE
ELEKTRONENTRANSPORTKETTE
(NICHT-ZYKLISCHER
ELEKTRONENTRANSPORT)
.
9
II.
1.3.3.
PHOTOSYSTEM
II
UND
Q
B
-
BINDESTELLE
.
10
II.
1.3.4.
PHOTOSYSTEM
1
.
11
II.
1.3.5.
VARIABLE
CHLOROPHYLLFLUORESZENZ
.
11
II.
1.3.6.
HEMMUNG
DES
ELEKTRONENTRANSPORTES
DURCH
PS
II-HERBIZIDE
UND
NACHWEIS
DER
HEMMUNG
.
13
H.2.
PROBLEMSTELLUNG
UND
ZIELE
DER
ARBEIT
.
17
N.2.1.
BIOSENSOREN
.
17
II.2.2.
ISOLIERTE
THYLAKOIDE
ALS
REZEPTOREN
.
18
II.2.3.
ZIELE
DER
ARBEIT
UND
STRATEGIE
.
20
H.3.
DEFINITIONEN.
22
N.3.1.
NACHWEISPRINZIP
UND
AUSWERTEVERFAHREN
.
22
II.3.2.
STATISTIK
.
24
UE.3.3.
ZUSAMMENSTELLUNG
VON
BEZEICHNUNGEN,
ABKUERZUNGEN
UND
SYMBOLEN
.
26
III.
EIGENE
VERSUCHSREIHEN
_
28
III.1.
AKTIVITAET
ISOLIERTER
THYLAKOIDE
UND
AKTIVITAETSABNAHME
MIT
DER
ZEIT.
28
III.
1.1.
ZIELE
.
28
III.
1.2.
GRUNDLAGEN
UND
PRINZIPIEN
DER
VERSUCHE
.
28
III.
1.3.
ERGEBNISSE
UND
DISKUSSION
.
31
III.
1.3.1.
KONTROLLE
DER
PHOTOSYNTHETISCHEN
AKTIVITAET
DER
PRAEPARIERTEN
THYLAKOIDE
.
31
III.
1.3.2.
ALTERUNGSVERHALTEN
DER
THYLAKOIDE
UNTER
VERSCHIEDENEN
LAGERBEDINGUNGEN
.
33
III.
1.3.3.
MECHANISMEN
DER
ALTERUNG
(LITERATUR
UND
EIGENE
VERSUCHE)
.
36
HI.
1.4.
SCHLUSSFOLGERUNGEN
.
40
IIL2.
STABILISIERUNG
VON
THYLAKOIDEN.
.
42
FFL.2.1.
ZIELE
.
42
III.2.2.
GRUNDLAGEN
UND
PRINZIPIEN
DER
VERSUCHE
.
42
HI.2.3.
ERGEBNISSE
UND
DISKUSSION
.
45
HI.2.3.1.
GEFRIERTROCKNUNG
VON
THYLAKOIDEN
-
OPTIMIERUNG
DES
VERFAHRENS
.
45
III.2.3
.2.
REAKTIONSFAEHIGKEIT
DER
THYLAKOIDPULVER
MIT
HERBIZIDEN
.
55
III.2.3
.3.
ALTERUNG
VON
THYLAKOIDPULVEM
.
55
III.2.3.4.
STABILISIERUNG
DURCH
ERSATZ
DES
WASSERSPALTUNGSSYSTEMS
.
59
IH.2.4.
SCHLUSSFOLGERUNGEN
.
65
HL3.
IMMOBILISIERUNG
VON
THYLAKOIDEN
.
67
M.3.
1.
MOTIVATION
UND
ZIELE
.
67
FFL.3.2.
GRUNDLAGEN
UND
PRINZIPIEN
DER
VERSUCHE
.
68
M.3.3.
ERGEBNISSE
UND
DISKUSSION
.
68
M.3.3.1.
IMMOBILISIERUNG
IN
POLYACRYLAMIDHYDRAZID-POLYMERE
.
68
HI.3.3.2.
IMMOBILISIERUNG
DURCH
DEN
SOL/GEL-PROZESS
.
74
M.3.3.3.
IMMOBILISIERUNG
IN
EINEM
DIALYSESCHLAUCH
.
76
M.3.4.
SCHLUSSFOLGERUNGEN
ZUR
IMMOBILISIERUNG
FUER
DEN
ZU
ENTWICKELNDEN
BIOSENSOR
.
78
IIL4.
VERFAHREN
ZUR
BESCHLEUNIGTEN
REOXIDATION.
.
79
M.4.
1.
MOTIVATION
UND
ZIELE
.
79
FFL.4.2.
GRUNDLAGEN
UND
PRINZIPIEN
DER
VERSUCHE
.
79
M.4.3.
ERGEBNISSE
UND
DISKUSSION
.
82
III.4.3.
1.
REOXIDATION
MIT
LICHT
.
82
III.4.3.2.
REOXIDATION
MIT
KALIUMHEXACYANOFERRAT-III
.
88
M.4.4.
SCHLUSSFOLGERUNGEN
FUER
DEN
BIOSENSOR
.
90
III.5.
MINIATURISIERUNG
DER
MESSTECHNIK.
91
III.5.
1.
MOTIVATION
UND
ZIELE
.
91
III.
5.2.
GRUNDLAGEN
UND
PRINZIPIEN
DER
VERSUCHE
.
91
III.5.3.
ERGEBNISSE
UND
DISKUSSION
.
92
IH.5.3.1.
ANREGUNG
.
92
III.
5.3.2.
STRAHLTEILUNG
.
97
III.5.3.3.
DETEKTION
.
99
III.5.3.4.
REOXIDATION
.100
III.
5.3.5.
ELEKTRONIK
.
102
III.5.4.
SCHLUSSFOLGERUNGEN
.102
HL6.
REALISIERUNG
EINES
LABONNUSTERS
.
103
1II.6.1.
AUFBAU
.
103
III.6.2.
DEFINITIONEN
.
104
1II.6.3.
DURCHFUEHRUNG
DER
JUSTAGE
.104
III.6.4.
ANALYSENABLAUF
FUER
DIE
SPURENANALYTIK
.
105
III.6.5.
ANALYSENABLAUF
FUER
WIRKPROBEN
.
105
III.
7.
CHARAKTERISIERUNG
DES
MINIATURISIERTEN
MESSSYSTEMS.
.
106
111.7.1.
ZIELE
.
106
III.
7.2.
GRUNDLAGEN
UND
PRINZIPIEN
DER
VERSUCHE
.106
III.7.3.
ERGEBNISSE
UND
DISKUSSION
.
107
III.7.3.1.
AUSWERTUNG
DER
HERBIZIDSIGNALE
UND
REPRODUZIERBARKEIT
.
107
III.7.
3.2.
FUNKTIONSTEST:
DOSIS-WIRKUNGSKURVE
FUER
VERSCHIEDENE
HERBIZIDE
.110
III.
7.3.3.
JUSTAGE
UND
GRUNDLINIE
.
111
IH.7.3.4.
EMPFINDLICHKEIT
UND
NACHWEISGRENZE
.
114
IH.7.3.5.
ANALYSENDAUER
.
118
III.7.3.6.
DAUER
DER
VERWENDBARKEIT
DER
REZEPTOREN
.
119
III.7.3.7.
PROBEN-UND
AUSSENTEMPERATUR
.
121
IH.7.3.8.
VARIIERENDE
LICHTVERHAELTNISSE
BEI
DER
PROBENVORBEREITUNG
.
122
IH.7.3.9.
CHEMISCHE
SELEKTIVITAET
UND
MATRIXEFFEKTE
BEI
DER
UNTERSUCHUNG
VON
WIRKPROBEN,
MAXIMALE
ETHANOLKONZENTRATION
.124
III.
7.3.10.
CHEMISCHE
SELEKTIVITAET
BEI
DER
UNTERSUCHUNG
VON
TRINKWASSER:
NICHT-HERBIZIDISCHE
TRIAZINE
.
125
III.
7.3.11.
MATRIXEFFEKTE
BEI
TRINKWASSERPROBEN:
IONEN
.126
III.
7.3.12.
MINIMIERUNG
DES
CALCIUM
UND
MAGNESIUMEINFLUSSES:
EDTA
.
133
III.7.3.13.
MINIMIERUNG
DES
CALCIUM
UND
MAGNESIUMEINFLUSSES:
MODIFIZIERUNG
DER
PUFFERZUSAMMENSETZUNG
DURCH
VORLEGEN
VON
CALCIUMIONEN
.
135
III.7.3.14.
REALE
PROBEN:
MIT
HERBIZID
AUFDOTIERTES
TRINKWASSER
.138
IIL8.
ERHOEHUNG
DES
PROBENDURCHSATZES
IN
MIKROTITERPLATTEN.
141
IN.8.1.
ZIELE
.
141
III.8.2.
GRUNDLAGEN
UND
PRINZIPIEN
DER
VERSUCHE
.
141
M.8.3.
ERGEBNISSE
UND
DISKUSSION
.
142
III.8.3.1.
FLUORESZENZKINETIKEN
DURCH
ANREGUNG
MIT
BLITZEN
.
142
III.8.3.2.
HERBIZIDBESTIMMUNG
IN
MIKROTITERPLATTEN
.
143
III.
8.4.
DISKUSSION
UND
SCHLUSSFOLGERUNGEN
.
144
IV.
ERGEBNISUEBERBLICK
UND
GESAMTDISKUSSION
_
145
IV.L.
UEBERBLICK
UEBER
DIE
ERGEBNISSE
DER
ARBEIT.
145
IV.2.
PERSPEKTIVEN
FUER
DIE
MINIATURISIERTE
FLUORESZENZEMISSIONSMESSUNG
AN
THYLAKOIDEN
ZUM
NACHWEIS
DER
HEMMUNG
DES
PHOTOSYNTHETISCHEN
ELEKTRONENTRANSPORTES
DURCH
PS
H-HERBIZIDE.
_
151
IV.3.
BEURTEILUNG
DES
MINIATURISIERTEN
MESSSYSTEMS
UND
EINSATZMOEGLICHKEITEN
FUER
DEN
ENTWICKELTEN
BIOSENSOR.
157
V.
AUSBLICK
_
162
VL
MATERIAL
UND
METHODEN
_
164
VL1.
EQUIPMENT.
164
VL2.
BAUTEILE
FUER
DEN
SENSOR.
164
VL3.
VERBRAUCHSMATERIAL
UND
CHEMIKALIEN.
165
VL4.
BIOLOGISCHE
PUFFER
.
166
VLS.
PRAEPARATION
VON
THYLAKOIDEN
AUS
ERBSEN
UND
KOPFSALAT.
.
167
VI.6.
AKTIVITAETSMESSUNG:
STANDARDVERFAHREN
ZUR
AUFNAHME
VON
FLUORESZENZKINETIKEN
IM
MAKROSYSTEM.
170
VL7.
AKTIVITAETSMESSUNG:
MESSUNG
DER
SAUERSTOFFENTWICKLUNGSGESCHWINDIGKEIT
.
171
VL8.
GEFRIERTROCKNUNG
UND
HANDHABUNG
VON
THYLAKOIDPULVERN.
172
VL9.
MESSUNG
DER
DCPEP-REDUKTIONSGESCHWINDIGKEIT
.
173
VL10.
ERSATZ
DES
WASSERSPALTUNGSSYSTEMS
.
176
VL11.
IMMOBILISIERUNG
IN
PAAH-POLYMERE
.
177
VL12.
IMMOBILISIERUNG
NACH
DEM
SOL/GEL-PROZESS.
178
VL13.
DIALYSE-VERFAHREN.
178
VL14.
BESCHLEUNIGUNG
DER
REOXIDATION
.
_
.
179
VL15.
VERSUCHE
ZUR
MESSTECHNIK
UND
REALISIERUNG.
180
VL16.
MESSUNGEN
AM
DIODEN-ARRAY-SPEKTROMETER
.
181
VL17.
CHARAKTERISIERUNG
DES
MINIATURISIERTEN
MESSSYSTEMS.
182
VL18.
VERSUCHE
AM
FLUORESZENZREADER.
183
VH.
LITERATURVERZEICHNIS
_
184
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ANLAGEN
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