Original title: Samoregulační mechanismy fotosyntetických systémů
Translated title: Self-regulating mechanisms of photosynthetic systems
Authors: Semerák, Matěj ; Mančal, Tomáš (advisor) ; Holá, Dana (referee)
Document type: Bachelor's theses
Year: 2013
Language: cze
Abstract: [cze] [eng]
Fotosyntéza, pochod využívající energie dopadajících fotonů k pohonu elektrontransportního řetězce tvořícího membránový gradient pH, je v přírodě rozšířeným způsobem obživy. Intenzita slunečního záření však může překročit míru, již jsou organismy schopny svými aparáty zvládnout. Za této situace přicházejí na řadu nezbytné ochranné mechanismy, bezpečně odvádějící přebytečnou energii. Teorií o podstatě a regulaci těchto funkcí již bylo vypracováno mnoho a nové se stále objevují. Zdá se, že pozornost se soustřeďuje především na anténní komplex LHCII. Lze konstatovat, že ochranu s velkou pravděpodobností zajišťuje více mechanismů, přičemž panuje poměrně ustálený názor, že klíčovou roli v jejich spouštění hraje klesající pH. To je logické, neboť čím více fotonů přichází, tím intenzivněji probíhá transport protonů přes membránu, čili velikost ΔpH odráží rovnováhu mezi mírou spotřeby ATP a osvětlením membránového aparátu. Obecně se fenomén nazývá NPQ (nefotochemické zhášení), protože zeslabuje fluorescenci chlorofylu. Významnou úlohu zastávají patrně karotenoidy, hlavně zeaxantin, vznikající v kyselém prostředí činností violaxantin deepoxidasy; poskytuje chlorofylům energetickou past při excitačních interakcích. Dochází i ke konformačním změnám (zejm. proteinu PsbS), fosforylaci fotosystémů a dalším procesům. Photosynthesis, a process utilising energy of arriving photons for driving electron transport chain creating transmembrane pH gradient, is a widespread way of subsistence in the nature. However, the intensity of sunlight can exceed the rate which the organisms are able to manage by their gadgetry. In this situation, essential protective mechanisms, safely draining the excess energy away, take a turn. Many theories about the principle and regulation of these functions have been developed and new still arise. It appears that the attention focuses mainly on the antenna complex LHCII. It is possible to state that with high probability, the protective processes are assured by several mechanisms, and quite a stable opinion prevails that crucial role in their activation is played by decreasing pH. That is logical since the more photons come, the more intensively the transport of protons across the membrane happens, thus ΔpH reflects the balance between ATP usage and the membrane apparatus illumination. Generally, the phenomenon is called NPQ (non-photochemical quenching), because it weakens the chlorophyll fluorescence. An important task is probably handled by carotenoids, mainly zeaxanthin, created by violaxanthin deepoxidase at low pH; it provides chlorophylls with energetical trap during excitation...
Keywords: chlorophyll fluorescence; energy dissipation; non-photochemical quenching; photoprotection; photosynthesis; disipace energie; fluorescence chlorofylu; fotosyntéza; nefotochemické zhášení; ochrana před nadměrným ozářením

Institution: Charles University Faculties (theses) (web)
Document availability information: Available in the Charles University Digital Repository.
Original record: http://hdl.handle.net/20.500.11956/56661

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-325933


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Charles University > Charles University Faculties (theses)
Academic theses (ETDs) > Bachelor's theses