BioScience Blog – Научный Биологический блог

Минасян А.М., Джавршян Дж.М.

Арцахский государственный университет, Степанакерт (НКР), Ереванский государственный университет, Ереван (Армения). E-mail: as_minasyan@mail.ru

В настоящее время уже известны все компоненты фотосинтетического аппарата. Выявлены также механизмы основных фотофизических и фотохимических процессов, начиная с поглощения квантов света и заканчивая синтезом углеводов. По этой причине, проблема воздействия некоторых физико-химических факторов окружающей среды на структурно-функциональную организацию фотосинтетического аппарата (ФСА) и на первичные процессы фотосинтеза, представляет большой теоретический и практический интерес. В результате проведённой нами работы исследованы первичные процессы фотосинтеза под действием различных физических факторов (рентгеновское и ультрафиолетовое излучение, свет высокой интенсивности, различные температуры) как в отдельности, так и при последействии газообразного аммиака на светопоглотительную способность фотосинтетического аппарата высших растений («гиперхромный эффект»).

С помощью метода спектрофотомерии показано, что физические факторы до и после действия газообразного аммиака, существенно изменяют светопоглотительную способность ФСА высших растений. С помощью метода замедленной флуоресценции (ЗФ) показано, что при этом имеет место нарушение работы электрон-транспортной цепи (в частности затрагиваются процессы переноса электрона от Фотосистемы 2 к Фотосистеме 1), циклического транспорта электронов вокруг Фотосистемы 1 (то есть нарушается восстановление пластохинонового пула и переноса электронов между Фотосистемой 1 и Фотосистемой 2), а также нециклического электронного транспорта. Также впервые показаны структурные изменения пигментного аппарата тилакоидных мембран высших растений при совместном действии вышеуказанных факторов, что установлено методами абсорбционной спектроскопии и хроматографии. Полученные результаты представляют большую практическую ценность, так как хлорофилл и весь фотосинтетический аппарат в целом служат своего рода природным датчиком состояния клеток высших растений, поскольку Фотосистема 2 фотосинтетического аппарата является чувствительной мишенью для отрицательных внешних факторов. Полученные нами данные также имеют практическую ценность для экологического биофизического мониторинга состояния окружающей среды как в лабораторных, так и в дистанционных условиях.