 |
ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ ВОДОРОСЛЕЙ

| Идеи Д.А. Сабинина и их воплощение. Минеральный состав макрофитов как важнейший показатель их вклада в биогеохимический обмен Мирового океана Камнев А.Н., Бунькова О.М., Богатырев Л.Г., Стуколова И.В., Яковлев А.С. – Московский государственный университет им.М.В.Ломоносова, биологический факультет; Московский государственный университет им.М.В.Ломоносова, факультет почвоведения – В работе рассматриваются вопросы, связанные с понятием «биогеохимия» и её историческим становлением как самостоятельной науки. Показана структура современной биогеохимии. Определены её цели и задачи. Дано понятие – биосфера. Определены её границы. Рассматриваются некоторые исторические параллели развития физиологии растений, почвоведения и биогеохимии. Особое внимание уделяется идеям Д.А. Сабинина, который обосновал важность развития биогеохимических исследований в морской среде, а в качестве удобных объектов для этих исследований предложил использовать водные фототрофные организмы, в частности, морские водоросли-макрофиты. Большое внимание уделяется изменениям химического состава прибрежной части Чёрного моря. Это море, включая прибрежную зону, рассматривается, с одной стороны, как удобная модельная биогеохимическая система, а с другой, как стратегически важный регион не только для России, но для Европы и Азии. В работе показаны особенности изменения диапазона минерального состава и концентрационных возможностей почвы, донных отложений и макрофитов. Приведены примеры изменения минерального состава в водных и прибрежно-водных растениях от истока до устья малой реки.
№ 3 (10), 2015
| 
| Пути биосинтеза, локализация, метаболизм и функции каротиноидов в хлоропластах различных видов водорослей Ладыгин В.Г. - Институт фундаментальных проблем биологии РАН (г.Пущино Московской области) - Рассмотрены современные представления о биосинтезе каротиноидов эукариот, как общие для высших растений и зеленых водорослей, так и специфические характерные для различных систематических групп водорослей. Описаны все гены и ферменты, участвующие на каждом этапе процесса биосинтеза каротиноидов, а также локализация мультиферментных комплексов в мембранах хлоропластов. Детально обсуждаются метаболизм и основные функции наиболее важных ксантофиллов: 1 – светособирающая, 2 – структурная и 3 – фотозащитная. Особое внимание уделено описанию механизмов фотозащиты, в том числе с участием специфических каротиноидов: 1 – виолаксантинового, 2 – лютеин-5,6-эпоксидного и 3 – диадиноксантинового циклов. Первый из них является характерным для большинства эукариот, а второй и третий встречаются только у отдельных групп водорослей. Рассмотрено участие каротиноидов в фототаксисе одноклеточных зеленых водорослей. Показано, что их светочувствительная органелла – глазное пятно содержит каротины. Причем, с помощью мутантов хламидомонады впервые удалось доказать возможность изменения состава каротинов в глобулах глазного пятна путем мутагенеза № 2 (6), 2014
| 
| Жизненный цикл, наследование, биогенез, биохимический состав, спектральные свойства и структурно-функциональная организация хлоропластов Chlamydomonas reinhardtii Ладыгин В.Г. - Институт фундаментальных проблем биологии РАН (г.Пущино Московской области) - Обзор посвящена актуальным и важным вопросам исследования генетического контроля, молекулярной организации и функционирования фотосистем в хлоропластах Chlamydomonas reinhardtii Dang. Показана наследственная непрерывность хлоропластов в процессе вегетативного и полового клеточных циклов. Изучены структурные изменения хлоропластной ДНК в процессе формирования дочерних клеток. С помощью пигментных мутантов впервые описаны все этапы биогенеза мембранной системы хлоропластов от единичных пузырьков до макрогран. В работе даны современные представления о биохимическом составе, структурной организации фотосистем I и II, их пространственной локализации в тилакоидах. Определены величины и число фотосинтетических единиц, изучена их функциональная активность. С помощью двойных и тройных мутантов впервые установлена закономерность распределения спектральных форм и максимумов флуоресценции хлорофилла для нативных комплексов фотосистем в клетках in vivo. Рассмотрены современные представления о молекулярной организации фотосистем в хлоропластах эукариот. Обзор сделан на базе одноименной монографии № 2 (9), 2015
| 
| Фундаментальные принципы моделирования фотобиосинтеза микроводорослей Лелеков А.С., Тренкеншу Р.П. – Институт морских биологических исследований им. А.О.Ковалевского РАН (Севастополь, Россия) – В работе перечислены классические и современные представления о росте микроводорослей в культуре, которые составляют новую парадигму моделирования фотобиосинтетических процессов. Микроводоросли рассматриваются как низшие облигатные фотоавтотрофы, способные к оксигенному фотосинтезу, характеризующиеся разделением фотохимических и ферментативных процессов. Предложена обобщённая блок-схема сопряжения световых и темновых реакций у микроводорослей. Процесс биосинтеза биохимических структур клетки из минеральных веществ осуществляется за счёт энергии высокопотенциальных форм макроэргов (НАДФ•Н, АТФ). Показано, что рост микроводорослей можно рассматривать как совокупность энергообменных реакций. Предложена концепция отсутствия лимитирования роста микроводорослей факторами внешней среды. Скорость синтеза биомассы определяется приведённой плотностью потока лимитирующего энергетического либо пластического субстрата на ключевой фермент-регулятор энергообмена. Также, для удобства в практическом плане, продуктивность может быть выражена через биохимически измеряемое соотношение структурной и резервной форм биомассы. В любом случае, зависимость скорости синтеза биомассы от величины приведённой плотности потока описывается линейными сплайнами, что позволяет чётко задать точку переключения лимитирующего фактора и получить простые математические решения № 3(18), 2018
|
|
 |
|