Стимулирование фотофосфорилирования в изолированных хлоропластах шпината экзогенным бикарбонатом: роль карбоангидразы
Вивчено вплив екзогенного бікарбонату та інгібіторів карбоангідрази — водорозчинного ацетазоламіду і ліпофільного етоксизоламіду — на швидкість циклічного та нециклічного фотофосфорилування в ізольованих хлоропластах шпинату (Spinacia oleracea L.) у діапазоні pH 6,8–8,2. Показано, що бікарбонат, дод...
Saved in:
| Published in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Date: | 2010 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2010
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/30722 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Стимулирование фотофосфорилирования в изолированных хлоропластах шпината экзогенным бикарбонатом: роль карбоангидразы / Е.Б. Онойко, А.В. Полищук, Е.К. Золотарева // Доп. НАН України. — 2010. — № 10. — С. 160-165. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860131333073797120 |
|---|---|
| author | Онойко, Е.Б. Полищук, А.В. Золотарева, Е.К. |
| author_facet | Онойко, Е.Б. Полищук, А.В. Золотарева, Е.К. |
| citation_txt | Стимулирование фотофосфорилирования в изолированных хлоропластах шпината экзогенным бикарбонатом: роль карбоангидразы / Е.Б. Онойко, А.В. Полищук, Е.К. Золотарева // Доп. НАН України. — 2010. — № 10. — С. 160-165. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Вивчено вплив екзогенного бікарбонату та інгібіторів карбоангідрази — водорозчинного ацетазоламіду і ліпофільного етоксизоламіду — на швидкість циклічного та нециклічного фотофосфорилування в ізольованих хлоропластах шпинату (Spinacia oleracea L.) у діапазоні pH 6,8–8,2. Показано, що бікарбонат, доданий екзогенно до концентрації 3–6 мМ, ефективно стимулює фотофосфорилування. Максимальна стимуляція спостерігалася при pH середовища близько 7,0. При підвищенні pH до 7,6–8,2 стимулюючий ефект HCO3^– різко знижувався. Інгібітори карбоангідрази після нетривалої інкубації з хлоропластами усували стимулюючий вплив бікарбонату на швидкість фотофосфорилування. Зроблено висновок, що швидкість фотофосфорилування залежить не тільки від концентрації бікарбонату, а й від активності карбоангідрази, яка забезпечує швидку трансформацію форм вугільної кислоти і тим самим полегшує видалення протонів із центрів їх звільнення.
The effect of exogenous bicarbonate and inhibitors of carbonic anhydrase, water-soluble acetazolamide and lipophylic ethoxyzolamide, on the rate of cyclic and non-cyclic photophosphorylation has been examined in the suspension of isolated spinach (Spinacia oleracea L.) chloroplasts in the pH range 6.8–8.2. It is shown that exogenous bicarbonate (3–6 mM) effectively stimulates the photophosphorylation in isolated chloroplasts. The bicarbonate-induced enhancement of photophosphorylation showed a marked pH dependence, with the greatest response occurring at pH near 7.0. Both inhibitors of carbonic anhydrase reduce the stimulating effect of HCO3^– on the rate of photophosphorylation. It is concluded that light-induced ATP synthesis depends not only on exogenous bicarbonate, but also on the activity of carbonic anhydrase that rapidly converts the forms of carbonic acid thereby facilitating the removal of protons from sites of their release.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:45:02Z |
| format | Article |
| fulltext |
оповiдi
НАЦIОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМIЇ НАУК
УКРАЇНИ
10 • 2010
БIОХIМIЯ
УДК 577.344
© 2010
Е.Б. Онойко, А. В. Полищук, Е.К. Золотарева
Стимулирование фотофосфорилирования
в изолированных хлоропластах шпината экзогенным
бикарбонатом: роль карбоангидразы
(Представлено академиком НАН Украины К.М. Сытником)
Вивчено вплив екзогенного бiкарбонату та iнгiбiторiв карбоангiдрази — водорозчинно-
го ацетазоламiду i лiпофiльного етоксизоламiду — на швидкiсть циклiчного та неци-
клiчного фотофосфорилування в iзольованих хлоропластах шпинату (Spinacia oleracea
L.) у дiапазонi pH 6,8–8,2. Показано, що бiкарбонат, доданий екзогенно до концентрацiї
3–6 мМ, ефективно стимулює фотофосфорилування. Максимальна стимуляцiя спосте-
рiгалася при pH середовища близько 7,0. При пiдвищеннi pH до 7,6–8,2 стимулюючий
ефект HCO
−
3
рiзко знижувався. Iнгiбiтори карбоангiдрази пiсля нетривалої iнкубацiї
з хлоропластами усували стимулюючий вплив бiкарбонату на швидкiсть фотофосфо-
рилування. Зроблено висновок, що швидкiсть фотофосфорилування залежить не тiльки
вiд концентрацiї бiкарбонату, а й вiд активностi карбоангiдрази, яка забезпечує швидку
трансформацiю форм вугiльної кислоти i тим самим полегшує видалення протонiв iз
центрiв їх звiльнення.
Скорость фотохимических реакций в хлоропластах высших растений зависит от наличия
в среде углекислого газа и/или анионов угольной кислоты [1, 2]. Эта зависимость, полу-
чившая название “бикарбонатного эффекта”, исследована на уровне интактных листьев,
изолированных тилакоидов, фотосистем и реакционных центров, и связана с присутстви-
ем в фотосистеме II (ФСII) прочносвязанного HCO
−
3
, выполняющего кофакторную фун-
кцию [3, 4]. Удаление СО2 и бикарбоната из реакционной среды в результате длитель-
ной продувки суспензии хлоропластов инертным газом или же при инкубации мембран
в присутствии формиата или других ионов — антагонистов бикарбоната, приводит к подав-
лению фотохимической активности ФСII, которая высокоспецифично восстанавливается
после внесения в реакционную среду бикарбоната, причем другие анионы не активируют
электронный транспорт в хлоропластах, освобожденных от CO2/HCO
−
3
[4]. Фотофосфори-
лирование также зависит от содержания бикарбоната в среде и ускоряется при возраста-
нии его концентрации в суспензии [5]. Показано также [6], что светозависимый протонный
160 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №10
обмен в хлоропластах зависит от концентрации форм угольной кислоты и контролирует-
ся активностью карбоангидразы — фермента, катализирующего гидратацию углекислого
газа и дегидратацию бикарбоната. Можно предполагать, что фотофосфорилирование сти-
мулируется вследствие активации электронного и протонного транспорта анионами HCO
−
3
,
однако до настоящего времени взаимосвязь этих процессов в условиях вариации концент-
рации CO2/HCO
−
3
не проанализирована. В данной работе приведены результаты изучения
pH-зависимости влияния бикарбоната и ингибиторов карбоангидразы на скорость фотофос-
форилирования в изолированных хлоропластах шпината.
Хлоропласты класса “В” изолировали из листьев 40-дневных растений шпината (Spinacia
oleracea L.) как описано ранее [7], а затем суспендировали в среде, содержащей 400 мМ
сорбитола, 2,5 мМ MgCl2, 10 мМ NaCl, 10 мМ KCl, 10 мМ трицин-NaOH (pH 8,0). Ско-
рость фотофосфорилирования оценивали потенциометрически. Реакционная среда содер-
жала 200 мМ сорбитола, 2,5 мМ MgCl2, 10 мМ NaCl, 10 мМ KCl, 0,5 мМ трицин-NaOH,
1 мМ MES и 0,5 мМ HEPES, 0,5 мМ АДФ, 5 мМ KH2PO4, 0,1 мМ метилвиологена (МВ) или
0,05 мМ феназинметасульфата (ФМС) и хлоропласты в количестве, эквивалентном 15 мкг
хлорофилла в мл.
Суспензию освещали белым светом насыщающей интенсивности в течение 1 мин. Коли-
чество протонов, поглотившихся в реакции, рассчитывали по светоиндуцированному изме-
нению pH в ходе реакции и буферной емкости реакционной среды. Буферную емкость опре-
деляли, титруя суспензию небольшими (0,5 мкмоль) количествами 10 мМ HСl. Концентра-
цию хлорофилла определяли по методу Арнона [8].
Скорость фотофосфорилирования в присутствии NaHCO3 определяли гексокиназным
методом. К 2,3 мл реакционной среды, содержащей 3,5 мМ MgCl2, 10 мМ глюкозы, 50 мМ
трис-НСl (pH 7,8), добавляли 2,5 ед. гексокиназы (0,1 мл суспензии с исходной концен-
трацией 2 мг/мл), 0,5 ед. глюкозо-6-фосфат дегидрогеназы (Г-6-ФДГ) (0,08 мл суспензии
с исходной концентрацией 0,1 мг/мл) и НАДФ до концентрации 0,066 мМ (0,02 мл суспен-
зии с исходной концентрацией 0,01 М). Все реактивы смешивали и оставляли на 10 мин
при комнатной температуре. Затем добавляли 0,5 мл образца, содержащего АТФ, и термо-
статировали 5 мин при 30 ◦С.
Содержание АТФ в пробе рассчитывали, исходя из результатов измерений флуоресцен-
ции НАДФН на флуориметре XE-PAM (“Walz”, Германия) и данных калибровочной кривой,
построенной для растворов с известными концентрациями АТФ.
Концентрация ингибиторов карбоангидразы ацетазоламида (АА) (N-[5-сульфамо-
ил-1,3,4-тиадиазол-2-ил]ацетамид) и этоксизоламида (ЭА) (6-этокси-2-бензотиазол-сульфо-
намид) составляла 0,5 мМ.
Результаты приведены в виде среднего арифметического ± стандартное отклонение. Ко-
личество аналитических повторностей в опыте — не менее трех.
Все реактивы отечественного производства марки чда и хч перекристаллизовывали из
спирта, ацетон перегоняли, АДФ, АТФ, МВ, ФМС, АА, ЭА, HEPES, MES, трис, трицин,
гексокиназа (Н 5000, 37 ед./мг) приобретены у фирмы “Sigma” (США), НАДФ и Г-6-ФДГ
(катал. № 49275, 174 ед./мг) — у фирмы “Fluka” (Германия).
Данные по влиянию 6 мМ NaHCO3 на скорость нециклического фотофосфорилирования
в присутствии МВ в качестве акцептора электронов при различных значениях pH среды
представлены на рис. 1. В контрольных условиях нециклический синтез АТФ регистриро-
вался при pH > 7,0, а максимальная скорость синтеза АТФ наблюдалась при pH 8,3–8,4,
что согласуется с литературными данными [9, 10]. Зависимость фотофосфорилирования от
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №10 161
Рис. 1. pH-зависимость влияния бикарбоната на скорость нециклического фотофосфорилирования:
1 — контроль; 2 — в присутствии 6 мМ NaHCO3.
Состав реакционной смеси: 200 мМ сорбитола, 2,5 мМ MgCl2, 10 мМ NaCl, 10 мМ KCl, 0,5 мМ трицин-NaOH,
1 мМ MES и 0,5 мМ HEPES, 0,5 мМ АДФ, 5 мМ KH2PO4, 0,1 мМ МВ и хлоропласты в количестве,
эквивалентном 15 мкг хлорофилла в мл
pH существенно изменялась, если к реакционной среде добавляли бикарбонат. При этом ма-
ксимальная скорость синтеза АТФ не отличалась от контрольной и регистрировалась при
тех же значениях pH, что и в контроле. В присутствии 6 мМ NaHCO3 скорость фотофо-
сфорилирования значительно превосходила контрольные значения в диапазоне pH 6,5–8,0,
причем при pH среды < 7,7 — в несколько раз. Особенно заметно фотофосфорилирова-
ние стимулировалось при pH 7,0 и менее. Скорость синтеза АТФ при этих значениях pH
очень низка в контрольных условиях и возрастает в 4–8 раз после добавления NaHCO3 до
концентрации 6 мМ (см. рис. 1). Стимулирующее влияние добавленного бикарбоната на
скорость фотофосфорилирования снижалось по мере возрастания pH реакционной среды:
при pH 7,6 добавление 6 мМ NaHCO3 приводило к возрастанию скорости синтеза АТФ
примерно в 2 раза, а при pH 7,8 — в 1,4–1,5 раза.
Влияние экзогенно добавленного бикарбоната на скорость циклического фотофосфори-
лирования исследовали, используя в качестве акцептора электронов ФМС. Данные табл. 1
показывают, что скорость светозависимого синтеза АТФ в этой реакции также стимулиро-
валась в присутствии бикарбоната. Максимальный эффект регистрировался при pH сре-
ды < 7,5, а при значениях pH более 8,0 фотофосфорилирование практически не ускорялось
при добавлении бикарбоната.
Стимуляция фотофосфорилирования экзогенно добавленным бикарбонатом эффектив-
но устранялась после непродолжительной (в течение 3 мин) инкубации хлоропластов в при-
Таблица 1. Скорость циклического фотофосфорилирования (мкмоль АТФ/(мг хл. ·ч)) в присутствии экзо-
генного бикарбоната натрия
pH 0 мМ NaHCO3 3 мМ NaHCO3 6 мМ NaHCO3
7,0 2 70± 3 105± 5
7,6 210± 10 285± 14 440± 22
8,2 590± 30 580± 29 560± 28
162 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №10
сутствии ингибиторов карбоангидразы — гидрофильного АА или липофильного ЭА. Дан-
ные, приведенные в табл. 2, показывают, что эффект ингибиторов карбоангидразы был
наиболее заметен при pH 7,6. Видно, что в этих условиях скорость фотофосфорилирова-
ния, превышавшая в присутствии 6 мМ бикарбоната контрольную в 2,3 раза, после добав-
ления АА или ЭА снижалась и составила 120 и 125% контрольного значения соответствен-
но. Стимуляция фотофосфорилирования 3 мМ бикарбонатом была менее выраженной, чем
эффект 6 мМ бикарбоната. Скорость фотофосфорилирования в присутствии 3 мМ бикар-
боната составляла 130% и снижалась до 106 и 109% от контрольной при добавлении АА
и ЭА соответственно. Таким образом, ингибиторы карбоангидразы в значительной степени
устраняли стимуляцию фотофосфорилирования экзогенным бикарбонатом.
О возможной роли карбоангидразы в регуляции фотохимических процессов в хлоропла-
стах неоднократно сообщалось ранее [1, 4, 6, 11, 12]. Подробно исследованы кофакторная
роль прочносвязанного бикарбоната в фотосинтетическом электронном транспорте и зави-
симость функционирования ФСII от активности тилакоидной карбоангидразы [1–4]. Пока-
зано, что светозависимый протонный перенос также контролируется карбоангидразой ти-
лакоидов [6, 12]. Шутова с соавт. [12] предположили, что тилакоидная карбоангидраза Cah3
участвует в протонном обмене на донорной стороне ФСII, облегчая удаление протонов из
центров фотоокисления воды. С другой стороны, нами было показано, что светозависимое
поглощение протонов изолированными хлоропластами, связанное с протонированием вто-
ричного хинона на акцепторной стороне ФСII, стимулируется в присутствии бикарбоната
и подавляется ингибиторами карбоангидразы — АА и ЭА [6]. Как известно, светозависимый
протонный обмен энергетически обеспечивает фотофосфорилирование, формируя транс-
мембранный протонный градиент (∆pH), который в стационарных условиях в процессе
фотосинтетического фосфорилирования конвертируется в химическую энергию АТФ. Нам
удалось показать, что скорость фотофосфорилирования, стимулирующаяся в присутствии
экзогенного бикарбоната, зависит от активности карбоангидразы. Можно предполагать,
что ускорение фотофосфорилирования в присутствии бикарбоната связано с его участием
в протонном переносе от Н+-генерирующих протонных помп к АТФ-синтазе.
Роль карбоангидразы тилакоидов, снимающей кинетические ограничения, связанные
с взаимопревращениями форм угольной кислоты, состоит в этом случае в сохранении до-
статочно высокой концентрации свободного бикарбоната, акцептирующего протоны в цен-
трах их освобождения. Очевидно, что связывание и перенос протонов парой HCO
−
3
/H2CO3
наиболее эффективны вблизи константы ионизации угольной кислоты (рК ∼ 6,36). Таким
образом, если значение pH сильно отличается от рК, протонный перенос с участием би-
карбоната перестает быть эффективным. С этим, по-видимому, связана наблюдаемая нами
pH-зависимость стимулирующего действия бикарбоната на фотофосфорилирование. Как
отмечалось выше, скорость синтеза АТФ возрастает в несколько раз при значениях pH,
Таблица 2. Влияние ингибиторов карбоангидразы на скорость нециклического фотофосфорилирования
(мкмоль АТФ/(мг хл. · ч)) в присутствии экзогенного бикарбоната натрия
pH
0 мМ NaHCO3 3 мМ NaHCO3 6 мМ NaHCO3
Без инги-
битора ЭА АА
Без инги-
битора ЭА АА
Без инги-
битора ЭА АА
7,0 10± 1 12± 1 11± 1 16± 1 13± 1 12± 1 48± 3 20± 1 16± 1
7,6 90± 5 95± 5 89± 4 116 ± 6 98± 5 95± 5 210± 10 113± 6 108± 5
8,2 230 ± 11 235 ± 12 230 ± 11 250 ± 13 245± 12 240 ± 12 255± 12 228± 11 220± 11
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №10 163
близких к рК угольной кислоты, а по мере повышения pH реакционной среды до 7,6–8,2
стимулирующий эффект НСО−
3
резко снижается.
В более ранних работах ускорение светозависимого синтеза АТФ при добавлении эк-
зогенного бикарбоната к изолированным хлоропластам связывали с конформационными
изменениями АТФ-синтазы, индуцированными взаимодействием с анионами [5, 13]. В ре-
зультате таких взаимодействий аффинность одного или нескольких регуляторных нуклео-
тидсвязывающих центров АТФ-синтазы изменяется [14], что приводит к вытеснению проч-
носвязанного АДФ из центров прочного связывания фермента и стимуляции каталитичес-
кой активности.
Полученные нами данные свидетельствуют в пользу того, что скорость фотофосфори-
лирования зависит не только от концентрации бикарбоната, но и от активности карбоанги-
дразы, обеспечивающей быструю трансформацию форм угольной кислоты и облегчающую
тем самым удаление протонов из центров их освобождения.
1. Stemler A. J. The case for chloroplast thylakoid carbonic anhydrase // Physiol. Plant. – 1997. – 99, No 2. –
P. 348–353.
2. van Rensen J. J. S., Xu C., Govindjee. Role of bicarbonate in Photosystem II // Ibid. – 1999. – 105, No 2. –
P. 585–592.
3. Klimov V.V., Hulsebosch R. J., Allakhverdiev S. I. et al. Bicarbonate may be required for ligation of
manganese in the oxygen-evolving complex of Photosystem II // Biochemistry. – 1997. – 36, No 51. –
P. 16277–16281.
4. Klimov V.V., Baranov S. V. Bicarbonate requirement for the water-oxidizing complex of photosystem II //
Biochim. et biophys. acta. – 2001. – 1503, No 1–2. – P. 187–196.
5. Cohen W.S., MacPeek W.A. A proposed mechanism for the stimulatory effect of bicarbonate ions on ATP
synthesis in isolated chloroplasts // Plant Physiol. – 1980. – 66, No 2. – P. 242–245.
6. Подорванов В.В., Золотарева Е.К., Черноштан A. А. Роль гидрокарбоната в светозависимом по-
глощении протонов изолированными хлоропластами // Физиология и биохимия культ. растений. –
2005. – 37, № 4. – С. 326–332.
7. Золотарева Е.К., Довбыш Е.Ф., Онойко Е. Б. Сравнительное исследование ингибирования N, N-ди-
циклогексилкарбодиимидом фотофосфорилирования и активируемого освещением гидролиза АТР в
хлоропластах гороха // Укр. бiохiм. журн. – 2002. – 73, № 5. – С. 61–68.
8. Arnon D. I. Copper enzymes in isolated chloroplasts. Polyphenolase in Beta vulgaris // Plant Physiol. –
1949. – 24, No 1. – P. 1–154.
9. Underwood C., Gould M. J. Modulation of proton efflux from chloroplasts in the light by external pH //
Arch. Biochem. and Biophys. – 1980. – 204, No 1. – P. 241–246.
10. Avron M. Energy transduction in chloroplasts // Annu. Rev. Biochem. – 1977. – 46, No 1. – P. 143–155.
11. Moskvin O.V., Ivanov B.N., Ignatova L.K., Kollmeier M.A. Light-induced stimulation of carbonic anhy-
drase activity in pea thylakoids // FEBS Lett. – 2000. – 470, No 3. – P. 375–377.
12. Shutova T., Kenneweg H., Buchta J. et al. The photosystem II-associated Cah3 in Chlamydomonas enhan-
ces the O2 evolution rate by proton removal // EMBO J. – 2008. – 27, No 5. – P. 782–791.
13. Punnett T., Iyer R.V. The enhancement of photophosphorylation and the Hill reaction by carbon dioxide //
J. Biol. Chem. – 1964. – 239, No 7. – P. 2335–2339.
14. Malyan A.N. Interaction of oxyanions with thioredoxin-activated chloroplast coupling factor 1 // Biochim.
et biophys. acta. – 2003. – 1607, No 2–3. – P. 161–166.
Поступило в редакцию 15.01.2010Институт ботаники им. Н. Г. Холодного
НАН Украины, Киев
164 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2010, №10
E.B. Onoiko, A. V. Polishchuck, E. K. Zolotareva
The stimulation of photophosphorylation in isolated spinach
chloroplasts by exogenous bicarbonate: the role of carbonic anhydrase
The effect of exogenous bicarbonate and inhibitors of carbonic anhydrase, water-soluble acetazolami-
de and lipophylic ethoxyzolamide, on the rate of cyclic and non-cyclic photophosphorylation has
been examined in the suspension of isolated spinach (Spinacia oleracea L.) chloroplasts in the
pH range 6.8–8.2. It is shown that exogenous bicarbonate (3–6 mM) effectively stimulates the
photophosphorylation in isolated chloroplasts. The bicarbonate-induced enhancement of photophos-
phorylation showed a marked pH dependence, with the greatest response occurring at pH near 7.0.
Both inhibitors of carbonic anhydrase reduce the stimulating effect of HCO−
3
on the rate of photo-
phosphorylation. It is concluded that light-induced ATP synthesis depends not only on exogenous bi-
carbonate, but also on the activity of carbonic anhydrase that rapidly converts the forms of carbonic
acid thereby facilitating the removal of protons from sites of their release.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2010, №10 165
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-30722 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:45:02Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Онойко, Е.Б. Полищук, А.В. Золотарева, Е.К. 2012-02-12T09:41:07Z 2012-02-12T09:41:07Z 2010 Стимулирование фотофосфорилирования в изолированных хлоропластах шпината экзогенным бикарбонатом: роль карбоангидразы / Е.Б. Онойко, А.В. Полищук, Е.К. Золотарева // Доп. НАН України. — 2010. — № 10. — С. 160-165. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/30722 577.344 Вивчено вплив екзогенного бікарбонату та інгібіторів карбоангідрази — водорозчинного ацетазоламіду і ліпофільного етоксизоламіду — на швидкість циклічного та нециклічного фотофосфорилування в ізольованих хлоропластах шпинату (Spinacia oleracea L.) у діапазоні pH 6,8–8,2. Показано, що бікарбонат, доданий екзогенно до концентрації 3–6 мМ, ефективно стимулює фотофосфорилування. Максимальна стимуляція спостерігалася при pH середовища близько 7,0. При підвищенні pH до 7,6–8,2 стимулюючий ефект HCO3^– різко знижувався. Інгібітори карбоангідрази після нетривалої інкубації з хлоропластами усували стимулюючий вплив бікарбонату на швидкість фотофосфорилування. Зроблено висновок, що швидкість фотофосфорилування залежить не тільки від концентрації бікарбонату, а й від активності карбоангідрази, яка забезпечує швидку трансформацію форм вугільної кислоти і тим самим полегшує видалення протонів із центрів їх звільнення. The effect of exogenous bicarbonate and inhibitors of carbonic anhydrase, water-soluble acetazolamide and lipophylic ethoxyzolamide, on the rate of cyclic and non-cyclic photophosphorylation has been examined in the suspension of isolated spinach (Spinacia oleracea L.) chloroplasts in the pH range 6.8–8.2. It is shown that exogenous bicarbonate (3–6 mM) effectively stimulates the photophosphorylation in isolated chloroplasts. The bicarbonate-induced enhancement of photophosphorylation showed a marked pH dependence, with the greatest response occurring at pH near 7.0. Both inhibitors of carbonic anhydrase reduce the stimulating effect of HCO3^– on the rate of photophosphorylation. It is concluded that light-induced ATP synthesis depends not only on exogenous bicarbonate, but also on the activity of carbonic anhydrase that rapidly converts the forms of carbonic acid thereby facilitating the removal of protons from sites of their release. ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Біохімія Стимулирование фотофосфорилирования в изолированных хлоропластах шпината экзогенным бикарбонатом: роль карбоангидразы The stimulation of photophosphorylation in isolated spinach chloroplasts by exogenous bicarbonate: the role of carbonic anhydrase Article published earlier |
| spellingShingle | Стимулирование фотофосфорилирования в изолированных хлоропластах шпината экзогенным бикарбонатом: роль карбоангидразы Онойко, Е.Б. Полищук, А.В. Золотарева, Е.К. Біохімія |
| title | Стимулирование фотофосфорилирования в изолированных хлоропластах шпината экзогенным бикарбонатом: роль карбоангидразы |
| title_alt | The stimulation of photophosphorylation in isolated spinach chloroplasts by exogenous bicarbonate: the role of carbonic anhydrase |
| title_full | Стимулирование фотофосфорилирования в изолированных хлоропластах шпината экзогенным бикарбонатом: роль карбоангидразы |
| title_fullStr | Стимулирование фотофосфорилирования в изолированных хлоропластах шпината экзогенным бикарбонатом: роль карбоангидразы |
| title_full_unstemmed | Стимулирование фотофосфорилирования в изолированных хлоропластах шпината экзогенным бикарбонатом: роль карбоангидразы |
| title_short | Стимулирование фотофосфорилирования в изолированных хлоропластах шпината экзогенным бикарбонатом: роль карбоангидразы |
| title_sort | стимулирование фотофосфорилирования в изолированных хлоропластах шпината экзогенным бикарбонатом: роль карбоангидразы |
| topic | Біохімія |
| topic_facet | Біохімія |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/30722 |
| work_keys_str_mv | AT onoikoeb stimulirovaniefotofosforilirovaniâvizolirovannyhhloroplastahšpinataékzogennymbikarbonatomrolʹkarboangidrazy AT poliŝukav stimulirovaniefotofosforilirovaniâvizolirovannyhhloroplastahšpinataékzogennymbikarbonatomrolʹkarboangidrazy AT zolotarevaek stimulirovaniefotofosforilirovaniâvizolirovannyhhloroplastahšpinataékzogennymbikarbonatomrolʹkarboangidrazy AT onoikoeb thestimulationofphotophosphorylationinisolatedspinachchloroplastsbyexogenousbicarbonatetheroleofcarbonicanhydrase AT poliŝukav thestimulationofphotophosphorylationinisolatedspinachchloroplastsbyexogenousbicarbonatetheroleofcarbonicanhydrase AT zolotarevaek thestimulationofphotophosphorylationinisolatedspinachchloroplastsbyexogenousbicarbonatetheroleofcarbonicanhydrase |