Kontrolle des photosynthetischen Elektronentransportes in Thylakoiden höherer Pflanzen: Argumente für eine Mikrodomänenorganisation zwischen PSII und Cyt.b 6 f Komplex
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
1998
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I
INHALTSVERZEICHNIS
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS
.V
1.
EINLEITUNG
.
2
1.1.
STRUKTURELLE
ASPEKTE
ZUR
PHOTOSYNTHESE
IN
HOEHEREN
PFLANZEN
.
2
1.1.1.
AUFBAU
DES
CHLOROPLASTEN
.
2
1.1.1.1.
HUELLMEMBRANEN
.
2
1.1.1.2.
STROMA
.
2
1.1.1.3.
AUFBAU
DER
THYLAKOIDMEMBRAN
.
4
1.1.1.3.1.
PROTEINKOMPLEXE
.
4
1.1.1.3.2.
LIPIDE
.
6
1.1.2.
MODELLE
FUER
DIE
STAPELUNG
DER
GRANATHYLAKOIDE
.
8
1.2.
FUNKTION
DES
PHOTOSYNTHETISCHEN
ELEKTRONENTRANSPORTES
HOEHERER
PFLANZEN
.
10
1.2.1.
UEBERSICHT
.
10
1.2.2.
LICHTABSORPTION
UND
EXCITONENTRANSFER
.
12
1.2.3.
INTRAMOLEKULARER
ELEKTRONENTRANSPORT
.
13
1.2.3.1.
DIE
PHOTOSYSTEME
.
14
1.2.3.2.
CYT.B(,F
KOMPLEX
.
16
1.2.4.
INTERMOLEKULARER
ELEKTRONENTRANSPORT
.
18
1.2.5.
BESONDERHEITEN
DER
PLASTOCHINONDIFFUSION
IN
DER
THYLAKOIDMEMBRAN
.
21
1.3.
KONTROLLE
UND
REGULATION
DES
PHOTOSYNTHETISCHEN
ELEKTRONENTRANSPORTES
HOEHERER
PFLANZEN
.
23
1.3.1.
PH
ABHAENGIGE
KONTROLLE
DES
PHOTOSYNTHETISCHEN
ELEKTRONENTRANSPORTES
.
24
1.3.2.
REGULATION
DES
ELEKTRONENTRANSPORTES
DURCH
PHOSPHORYLIERUNG
VON
PROTEINEN
.
26
1.4.
ZIELE
DER
ARBEIT
.
26
2.
MATERIAL
UND
METHODEN
.
28
2.1.
PFLANZENMATERIAL/LOESUNGEN/CHLOROPLASTENISOLATION
.
28
2.1.1.
PFLANZENMATERIAL
.
28
2.1.2.
LOESUNGEN
.
28
2.1.3.
ISOLATION
INTAKTER
CHLOROPLASTEN
.
29
2.2.
VORBEHANDLUNGEN
.
29
2.2.1.
OSMOTISCH
AUFGEBROCHENE
CHLOROPLASTEN
.
29
II
2.2.2.
NIEDRIGSALZBEHANDLUNG
.
30
2.2.3.
APH
AUFBAU
IM
DUNKELN
DURCH
ATP-HYDROLYSE
DER
ATPASE
.
30
2.2.4.
TITRATION
DER
ZAHL
AKTIVER
PSII
MIT
DCMU
.
31
2.3.
POLAROGRAPHISCHE
SAUERSTOFFMESSUNGEN
-
BESTIMMUNG
STATIONAERER
ELEKTRONENTRANSPORTRATEN
-
.
31
2.4.
DIFFERENZABSORPTIONSSPEKTROSKOPIE
ZUR
MESSUNG
VON
REDOXKOMPONENTEN
.
33
2.4.1.
THEORIE
ZUR
MESSMETHODE
.
33
2.4.2.
PRAKTISCHE
ANWENDUNG
DER
DIFFERENZABSORPTIONSSPEKTROSKOPIE
.
35
2.4.3.
DIFFERENZABSORPTIONSSPEKTROSKOPIE
IM
GRUENEN
SPEKTRALBEREICH
-
MESSUNG
DES
REDOXZUSTANDS
DER
CYTOCHROME
-
.
39
2.4.3.1.
MESSAUFBAU
UND
MESSBEDINGUNGEN
.
39
2.4.3.2.
REFERENZSPEKTREN
VON
CYTOCHROM
F,
CYTOCHROM
B
6
HP
UND
DES
C550
SIGNALS
.
43
2.4.4.
DIFFERENZABSORPTIONSSPEKTROSKOPIE
IM
ROTEN
SPEKTRALBEREICH
-
MESSUNG
DES
REDOXZUSTANDS
VON
P
7
OO
-
.
45
2.4.4.1.
MESSAUFBAU
UND
MESSBEDINGUNGEN
.
45
2.4.5.
DIFFERENZABSORPTIONSSPEKTROSKOPIE
UM
830
NM
-
MESSUNG
DES
REDOXSTATUS
VON
P
7FL
O
UND
PLASTOZYANIN
-
.
46
2.4.5.1.
DIFFERENZABSORPTIONSSPEKTROSKOPIE
UM
830
NM
MIT
HILFE
DES
PAM
SYSTEMS
.
47
2.5.
CHLOROPHYLL
A
FLUORESZENZSPEKTROSKOPIE
-
MESSUNG
DES
REDOXZUSTANDS
DES
PRIMAEREN
CHINONAKZEPTORS
VON
PSII
(Q
A
)
.
48
2.5.1.
THEORIE
DER
MESSMETHODE
.
48
2.5.2.
MESSUNG
DER
CHLOROPHYLL
A
FLUORESZENZINDUKTION
UNTER
LICHTLIMITIERENDEN
BEDINGUNGEN
.
49
2.5.3.
MESSUNG
DER
CHLOROPHYLL
A
FLUORESZENZRELAXATION
NACH
EINEN
SAETTIGENDEN
LICHTPULS53
2.6.
QUANTIFIZIERUNG
DES
PROTONENGRADIENTEN
UEBER
DER
THYLAKOIDMEMBRAN
DURCH
9
AMINOACRIDIN
FLUORESZENZSPEKTROSKOPIE
.
54
2.6.1.
THEORIE
ZUR
QUANTIFIZIERUNG
DES
PROTONENGRADIENTEN
AN
THYLAKOIDMEMBRANEN
.
54
2.6.2.
PARALLELMESSUNG
VON
9-AMINOACRIDINFLUORESZENZSIGNALEN
UND
STATIONAERER
SAUERSTOFFENTWICKLUNG
.
56
2.6.3.
PARALLELMESSUNG
VON
9-AMINOACRIDINFLUORESZENZSIGNALEN
UND
ABSORPTIONSAENDERUNGEN
BEI
830
NM
.
58
3.
ERGEBNISSE
UND
INTERPRETATIONEN
.
3.1.
REDOXKINETIKEN
VON
CYTOCHROM
F
UND
CYTOCHROM
DNP
AUS
DIFFERENZABSORPTIONSSIGNALEN
IM
GRUENEN
SPEKTRALBEREICH
.
62
3.2.
STOECHIOMETRIE
UND
FUNKTION
VON
KOMPONENTEN
DES
ELEKTRONENTRANSPORTES
IN
DER
THYLAKOIDMEMBRAN
.
66
3.2.1.
STOECHIOMETRIEN
VON
KOMPONENTEN
DES
PHOTOSYNTHETISCHEN
ELEKTRONENTRANSPORTES
.67
3.2.1.1.
CHARAKTERISIERUNG
VON
PSII
.
69
M
3.2.1.2.
CHARAKTERISIERUNG
DES
PLASTOCHINONPOOLS
.
72
3.2.1.3.
QUANTIFIZIERUNG
DES
LHC-GEHALTES
UND
VERTEILUNG
AUF
DIE
PHOTOSYSTEME
.
73
3.2.1.4.
VERTEILUNG
VON
PSII,
PSI
UND
CYT.B
6
F
AUF
GRANA
UND
STROMA
.
76
3.2.2.
FUNKTIONELLE
CHARAKTERISIERUNG
DES
PHOTOSYNTHETISCHEN
ELEKTRONENTRANSPORTES
.
77
3.2.2.1.
EVIDENZIEN
FUER
DIE
BETEILIGUNG
EINER
BESTIMMTEN
FRAKTION
AN
CYT.B
6
F
KOMPLEXEN
AM
LINEAREN
ELEKTRONENTRANSPORT
.
80
3.2.2.2.
ANALYSE
DER
CYTOCHROM
F
UND
CYTOCHROM
B^HP
KINETIKEN
.
83
3.2.2.3.
BESONDERHEIT
IM
Q
A
'
OXIDATIONSSIGNAL
.
86
3.2.3.
FUNKTIONELLE
CHARAKTERISIERUNG
DES
ELEKTRONENTRANSPORTES
IN
ABWESENHEIT
VON
MG
2+
88
3.2.3.1.
AENDERUNG
DER
GRUNDTRANSMISSION
IO
.
88
3.2.3.2.
EINFLUSS
AUF
DIE
FUNKTION
DES
PSII
.
89
3.2.3.3.
EINFLUSS
AUF
DEN
PLASTOCHINONPOOL
.
91
3.2.3.4.
EINFLUSS
AUF
DIE
REDOXKINETIK
DES
P
7
OO
.
92
3.2.3.5.
EINFLUSS
AUF
DIE
REDOXKINETIK
VON
CYTOCHROM
F
UND
CYTOCHROM
B
6
HP
.
94
3.3.
KONTROLLE
DES
STATIONAEREN
LINEAREN
ELEKTRONENTRANSPORTES
DURCH
PSII
UND
CYT.BF
.
96
3.3.1.
EINFLUSS
DER
INAKTIVIERUNG
DES
CYT.BJ
KOMPLEXES
AUF
DEN
LINEAREN
ELEKTRONENTRANSPORT
.
96
3.3.2.
EINFLUSS
DER
INAKTIVIERUNG
VON
PSII
AUF
DEN
STATIONAEREN
GESAMTELEKTRONENTRANSPORT
100
3.3.3.
KONTROLLANALYSE
DES
STATIONAEREN
GESAMTELEKTRONENTRANSPORTES
.
102
3.4.
EINFLUSS
DER
SELEKTIVEN
INAKTIVIERUNG
VON
PSII
AUF
DIE
REDOXKINETIKEN
VON
CYTOCHROM
F
UND
CYT.BFHP
.
105
-
VERGLEICH
VON
NORMALSALZ
UND
MG
2+
-FREI
INKUBIERTEN
THYLAKOIDEN
-
.
105
3.4.1.
REDOXKINETIKEN
DES
CYTOCHROM
B^HP
.
106
3.4.2.
REDOXKINETIK
DES
CYTOCHROM
F
.
109
3.5.
CHARAKTERISIERUNG
VON
MIKRODOMAENEN
.
116
3.5.1.
ZAHL
DER
PSII
PRO
MIKRODOMAENE
.
117
3.5.2
LEBENSZEIT
DER
MIKRODOMAENEN
.
122
3.5.2.I.
BESTIMMUNG
AUS
DER
PLASTOCHINON
REDUKTION
BEI
VERSCHIEDENEN
LICHTSTAERKEN
.
122
3.5.2.2.
BESTIMMUNG
AUS
DER
CYT.B
6
HP
REDUKTIONSKINETIK
.
126
3.6
REGULATION
DURCH
PROTEINPHOSPHORYLIERUNG
UND
APH-ABHAENGIGE
KONTROLLE
DES
PHOTOSYNTHETISCHEN
ELEKTRONENTRANSPORTES
.
128
3.6.1.
PH-ABHAENGIGE
KONTROLLE
DES
PHOTOSYNTHETISCHEN
ELEKTRONENTRANSPORTES
.
128
3.6.1.1.
PHUMEN
-ABHAENGIGKEIT
DES
STATIONAEREN
GESAMTELEKTRONENTRANSPORTES
.
129
3.6.1.2.
PH-ABHAENGKEIT
DER
CYT.B
6
F
AKTIVITAET
.
131
3.6.1.3.
PH
LUMCN
-ABHAENGIGKEIT
DER
STATIONAEREN
PSII
ELEKTRONENTRANSPORTRATE
.
133
3.6.2.
EINFLUSS
DER
PROTEINPHOSPHORYLIERUNG
AUF
DEN
LINEAREN
ELEKTRONENTRANSPORT
.
135
IV
4.DISKUSSI0N
.
142
4.1.
FUNKTIONELLE
ORGANISATION
DES
LINEAREN
ELEKTRONENTRANSPORTES
.
142
-
MIKRODOMAENENVERHALTEN
FUER
DIE
PSII-CYT.B
6
F
INTERAKTION
-
.
142
4.1.1.
EVIDENZIEN
FUER
EIN
MIKRODOMAENENVERHALTEN
UNTER
NORMALSALZBEDINGUNGEN
.
142
4.1.2.
AUFBAU
UND
EIGENSCHAFTEN
DER
MIKRODOMAENEN
.
144
4.1.3.
FUNKTIONELLE
KONSEQUENZEN
EINER
MIKRODOMAENENORGANISATION
DES
ELEKTRONENTRANSPORTES
.
148
4.2.
BETEILIGUNG
DES
CYT.B
6
F
AM
LINEAREN
ELEKTRONENTRANSPORT
.
152
4.2.1.
HETEROGENES
CYT.B
6
F
VERHALTEN
.
152
4.2.2.
BETEILIGUNG
DES
CYT.B
6
F
KOMPLEXES
AM
LINEAREN
ELEKTRONENTRANSPORT
.
156
4.3.
EINFLUSS
VON
PHYSIOLOGISCHEN
FAKTOREN
AUF
DIE
AKTIVITAET
DES
GESAMTELEKTRONENTRANSPORTES
.
160
A)
EINFLUSS
DES
PH
UMEN
AUF
DIE
KONTROLLE
DES
ELEKTRONENTRANSPORTES
.
161
B)
EINFLUSS
DER
PROTEINPHOSPHORYLIERUNG
AUF
DEN
ELEKTRONENTRANSPORT
.
163
5.
ZUSAMMENFASSUNG
167
6.
LITERATURVERZEICHNIS
170
7.
ANHANG |
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