|
|
Characterization of Photosystem I in the Red Alga Porphyridium purpureum
KOSMAS, Panagiotis
Photosynthesis, a fundamental biochemical process on planet Earth, has passed through several steps during the course of evolution since beginning of time. Red algae represent a primitive stage of evolution of photosynthesis in eukaryotes, hence they are important for our understanding of functioning and evolution of photosynthetic energy conversion in general. In the current work, isolation and characterization of the supramolecular complex consisting of photosystem I with three antenna complexes from the red alga Porphyridium purpureum is presented. The purification consisted of sucrose gradient centrifugation followed by anion exchange and size-exclusion chromatography. The composition of the PSI-antenna supercomplex was confirmed using electrophoresis and reverse-phase chromatography. Function of the isolated supercomplex was further investigated using time-resolved absorption and fluorescence spectroscopy.
|
|
|
Analýza primárních fotosyntetických procesů u jehličnanů: srovnání vybraných metod a možné využití při studiu genetické variability
Palovská, Markéta ; Holá, Dana (vedoucí práce) ; Albrechtová, Jana (oponent)
Jehličnany jsou významné jak z ekologického, tak ze socioekonomického hlediska, výzkum některých oblastí jejich biologie však zaostává. Týká se to např. jejich genetiky a šlechtění a zčásti i fyziologie. Vzhledem k tomu, že při kvantitativně-genetických analýzách potřebných pro šlechtění je třeba hodnotit vždy mnoho vzorků, a také proto, že klasické metody měření jsou poměrně pracné, uvažuje se o využití některých parametrů popisujících např. aktivitu fotosyntetického elektron-transportního řetězce (ETC). Metod měření aktivity fotosyntetického ETC je sice celá řada, ale jejich použití na jehličnanech nese různé problémy. V této práci se zabývám touto problematikou z různých úhlů. V první části práce jsem srovnávala aktivity částí fotosyntetického ETC u 8 druhů jehličnanů pomocí analýzy fluorescence chlorofylu (Chl) na intaktních jehlicích a pomocí polarografického měření na izolovaných chloroplastech. Každá metoda měla jinou vypovídací hodnotu. V druhé části jsem měřila fluorescenci Chl, reflektanční spektra a obsahy pigmentů u 536 geneticky definovaných stromů Pinus sylvestris L. Odhalila jsem poměrně vysokou genetickou variabilitu i heritabilitu v řadě parametrů. Stanovila jsem také vhodnost použití řady reflektančních indexů pro odhad obsahu pigmentů a vody v jehlicích. V třetím bloku jsem optimalizovala...
|
|
|
Ultrastruktura chloroplastů buku pod vlivem zvýšené koncentrace CO2 a různé ozářenosti
Vrbová, Anna ; Albrechtová, Jana (vedoucí práce) ; Kutík, Jaromír (oponent)
Lesní porosty mohou fungovat jako významná úložiště, sinky uhlíku, díky jeho ukládání do rostlinné biomasy v procesu fotosyntézy a do půdy. Zvýšení koncentrace CO2 má vliv na celou řadu fyziologických procesů rostlin a proto je třeba studovat její vliv i na fotosyntetický aparát - anatomickou stavbu listu a ultrastrukturu chloroplastů. Cílem práce bylo vyhodnotit změny v ultrastruktuře chloroplastů listů buku lesního (Fagus sylvatica L.) pod vlivem zvýšené koncentrace CO2 a různé ozářenosti. Druhým cílem bylo vyhodnotit, zda anatomické parametry ze střední části listu jsou reprezentativní pro celou čepel listu. Stromy byly pěstovány ve dvou kultivačních sférách na experimentálním stanovišti Bílý Kříž Centra výzkumu globální změny AV ČR, v.v.i. v Moravskoslezských Beskydech. Listy byly odebrány v r. 2010 z juvenilních stromů buku lesního zasazených jako pětileté stromy v r. 2005 a rostoucích v aktuální koncentraci CO2 (AC; 390ppm) a ve zvýšené koncentraci CO2 (EC; 700 ppm). Efekt EC se projevil ve zvýšeném poměrném zastoupení škrobu na mediálním řezu chloroplastů a nižším poměrném zastoupení intergranálních thylakoidů (IGT), zatímco poměr granálních thylakoidů ku intergranálním thylakoidům (GT/IGT) se zvýšil. Ozářenost měla vliv zejména na uspořádání membránového systému thylakoidů. U stinných listů...
|
|
|
Úloha chloroplastů ve středním válci kořenů epifytických orchidejí
Ungrová, Anna ; Ponert, Jan (vedoucí práce) ; Lhotáková, Zuzana (oponent)
Fotosyntéza vzdušných kořenů epifytických orchidejí je předmětem řady studií. Kořeny jsou však vždy hodnoceny jako homogenní struktura, i když se ve skutečnosti skládají z výrazně odlišných oblastí. Tato práce se poprvé zabývá možností prostorového rozdělení fotosyntézy mezi vrstvami kořene, konkrétně primární kůrou a středním válcem. Byla využita kombinace různých mikroskopických technik, histochemická charakterizace apoplastických bariér a imunohistochemická lokalizace fotosyntetického enzymu PEP-karboxyláza. Z výsledků vyplývá, že dobře vyvinuté chloroplasty ve středním válci se v podčeledi Epidendroideae patrně vyskytují u všech epifytických zástupců, zatímco v podčeledi Vanilloideae se vyskytují příležitostně. Svou ultrastrukturou se systematicky liší od chloroplastů primární kůry, takže je pravděpodobné, že se liší také jejich funkce. Apoplastické bariéry jsou v kořenech výrazné a diferencují se brzy během vývoje kořene, což může chloroplasty ve středním válci efektivně izolovat od primární kůry. Chloroplasty se vyskytují také v silně sklerifikovaných buňkách středního válce, kde byly identifikovány dosud neznámé ztenčeniny buněčných stěn, které by mohly zajišťovat výměnu plynů uvnitř středního válce. Překvapivé je, že enzym PEP- karboxyláza je lokalizován do propustných buněk endodermis a...
|
|
| |
|
|
Ultrastruktura chloroplastů buku pod vlivem zvýšené koncentrace CO2 a různé ozářenosti
Vrbová, Anna ; Albrechtová, Jana (vedoucí práce) ; Kutík, Jaromír (oponent)
Lesní porosty mohou fungovat jako významná úložiště, sinky uhlíku, díky jeho ukládání do rostlinné biomasy v procesu fotosyntézy a do půdy. Zvýšení koncentrace CO2 má vliv na celou řadu fyziologických procesů rostlin a proto je třeba studovat její vliv i na fotosyntetický aparát - anatomickou stavbu listu a ultrastrukturu chloroplastů. Cílem práce bylo vyhodnotit změny v ultrastruktuře chloroplastů listů buku lesního (Fagus sylvatica L.) pod vlivem zvýšené koncentrace CO2 a různé ozářenosti. Druhým cílem bylo vyhodnotit, zda anatomické parametry ze střední části listu jsou reprezentativní pro celou čepel listu. Stromy byly pěstovány ve dvou kultivačních sférách na experimentálním stanovišti Bílý Kříž Centra výzkumu globální změny AV ČR, v.v.i. v Moravskoslezských Beskydech. Listy byly odebrány v r. 2010 z juvenilních stromů buku lesního zasazených jako pětileté stromy v r. 2005 a rostoucích v aktuální koncentraci CO2 (AC; 390ppm) a ve zvýšené koncentraci CO2 (EC; 700 ppm). Efekt EC se projevil ve zvýšeném poměrném zastoupení škrobu na mediálním řezu chloroplastů a nižším poměrném zastoupení intergranálních thylakoidů (IGT), zatímco poměr granálních thylakoidů ku intergranálním thylakoidům (GT/IGT) se zvýšil. Ozářenost měla vliv zejména na uspořádání membránového systému thylakoidů. U stinných listů...
|
|
|
Fotosystém I: od baktérií k zeleným rostlinám
Palovská, Markéta ; Holá, Dana (vedoucí práce) ; Matyska Lišková, Petra (oponent)
Fotosystémy (PS) typu I jsou charakterizovány tím, že jako koncový akceptor elektronů u nich slouží Fe-S centrum. Tyto komplexy se vyskytují u zástupců 4 skupin prokaryot a všech fotosyntetizujících eukaryot. V práci jsou popsány současné znalosti o struktuře a funkci jejich proteinových podjednotek. U Heliobacteria se nachází nejjednodušší známý PS, který je homodimerní a sestává ze 2 proteinů. U zelených sirných bakterií je PS také homodimerní a sestává ze 4 proteinů včetně membránově vázaného cytochromu. U nově objeveného Candidatus Chloracidobacterium thermophilum je homodimerní PS fungující v aerobních podmínkách. Reakční centrum dobře prozkoumaného PS I u sinic je stejně jako v případě eukaryotického PS I heterodimerní. Tento PS je složen z 12 proteinů a za nízkého ozáření se seskupuje do trimerů. U zelených rostlin je tvorba trimeru zcela potlačena a PS I (alespoň 15 proteinů) je adaptován na vazbu mnoha membránových proteinů sloužících jako vnější světlosběrné antény. Určité odlišnosti ve stavbě PS I se vyskytují u skupin Rhodophyta a Glaukophyta. O evolučním původu PS I existuje mnoho hypotéz. Poslední společný předek všech PS sdílel pravděpodobně vlastnosti typů I i II. V práci je diskutován účel a způsob vzniku heterodimeru PS I. Detailní objasnění struktury PS I u prokaryotických organismů a...
|
|
|
Analýza primárních fotosyntetických procesů u jehličnanů: srovnání vybraných metod a možné využití při studiu genetické variability
Palovská, Markéta ; Holá, Dana (vedoucí práce) ; Albrechtová, Jana (oponent)
Jehličnany jsou významné jak z ekologického, tak ze socioekonomického hlediska, výzkum některých oblastí jejich biologie však zaostává. Týká se to např. jejich genetiky a šlechtění a zčásti i fyziologie. Vzhledem k tomu, že při kvantitativně-genetických analýzách potřebných pro šlechtění je třeba hodnotit vždy mnoho vzorků, a také proto, že klasické metody měření jsou poměrně pracné, uvažuje se o využití některých parametrů popisujících např. aktivitu fotosyntetického elektron-transportního řetězce (ETC). Metod měření aktivity fotosyntetického ETC je sice celá řada, ale jejich použití na jehličnanech nese různé problémy. V této práci se zabývám touto problematikou z různých úhlů. V první části práce jsem srovnávala aktivity částí fotosyntetického ETC u 8 druhů jehličnanů pomocí analýzy fluorescence chlorofylu (Chl) na intaktních jehlicích a pomocí polarografického měření na izolovaných chloroplastech. Každá metoda měla jinou vypovídací hodnotu. V druhé části jsem měřila fluorescenci Chl, reflektanční spektra a obsahy pigmentů u 536 geneticky definovaných stromů Pinus sylvestris L. Odhalila jsem poměrně vysokou genetickou variabilitu i heritabilitu v řadě parametrů. Stanovila jsem také vhodnost použití řady reflektančních indexů pro odhad obsahu pigmentů a vody v jehlicích. V třetím bloku jsem optimalizovala...
|
host ::
RSS.