Nefotochemické zhášení u řasy Rhodmonas salina

SOČ 2008/2009

Petr Jirásko

Česko-anglické gymnázium

Konzultanti: Mgr. Radek Kaňa

Rhodomonas salina

• důvod výběru: – neobvyklý

fotosyntetický aparát– prokázání NPQ

• vznik: dvojitá endosymbióza

Model of cryptomonads TM (Wit et al.2006)

Cíle

• Zjištění vlivu kultivačních podmínek (množství oxidu uhličitého a světla) na NPQ

• Zjištění úlohy různých pigment-proteinových komplexů na NPQ

• Zjištění fluorescenčního spektra

Co je NPQ?

• Obrana před světlem tepelnou disipací

• Nepřímo závislé na variabilní fluorescenci

Materiály a metody

• Batch mode kultivace (kontrolování teploty a světelné intenzity)

• Měření variabilní fluorescence

• Fluorescenční spektroskopie

• Měření absorbance

• HPLC

• Světelná mikroskopie

Měření

Výpočet NPQ v závislosti na fluorescenci

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

0 100 200 300

Čas [s]

Inte

nzi

ta fl

uore

scence [a.u

.]

FV

FM

F0

FM'

´

´0

M

MM

F

FFNPQ

Závislosti NPQ na kultivačních podmínkách

Fluorescence v závislosti na kultivačních podmínkách

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

0 100 200 300

Čas [s]

Inte

nzit

a f

luo

res

ce

nc

e

[a.u

.]

500 μE, plný CO2

50 μE, vzduch

50 μE, plný CO2

500 uE, plný CO2 50 uE, vzduch 50 uE, plný CO2

0,225045276 0,518309007 0,294948454

NPQ

Fluorescenční spektrum

Spektrum fluorescence

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 5 10 15 20 25 30 35

Čas [s]

Flu

ore

sc

en

ce

[a

.u.]

588 nm685nm715 nm

Pigmenty

Absorpční spektrum Rhodomonas Salina

00,10,2

0,30,40,50,6

0,70,80,9

350 450 550 650 750

Vlnová délka světla [nm]

Ab

sorb

ance

[r.

u.]

14.7.2008

18.7.2008

Chlorophyll a

Phycobiliproteins

Carotenoids měření HPLC

-20

0

20

40

60

80

100

120

0 5 10 15 20 25 30

Čas [sec]A

bso

rban

ce [

r.u

.]

Růstové osvícení

Vysoké osvícení

Alloxanthin

Chlorofyl c

Chlorofyl a

Inhibitory

• DCMU

Inhibice DCMU

00,10,20,30,40,50,60,70,80,9

0 50 100 150 200 250 300

Čas [s]

Inte

nzi

ta fl

uore

scen

ce

[a.u

.]

Vzorek s 17 μM DCMUVzorek bez DCMU

Inhibitory

• Nigericin

Inhibice nigericinem

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0 50 100 150 200 250 300

Čas [s]

Inen

zita

flu

ore

scen

ce [

a.u

.]

Vzorek s CO2,20mM nigericin

Normální vzorek

Inhibitory

• Antimycin A

Inhibice antimicynem A

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

0 50 100 150 200 250 300

Čas [s]

Inte

nzi

ta f

luo

resc

ence

[a.u

.]

Vzorek s 17 μM roztokemantimycinu AVzorek s 50 μM roztokemantimycinu AVzorek bez antimycinu A

Zjištění

• NPQ je závislé na fotosystému II• NPQ závislé na přenosu elektronů v

cytochromech

• NPQ je nezávislé na PH• Zjištění fluorescenčního spektra• NPQ stimulováno vyšší ozářeností• NPQ inhibováno vyšším přísunem

CO2

Poděkování

• Mikrobiologický ústav AV ČR v Třeboni

• Organizátoři LAK

• Anna Krejčí

• Mgr. Radek Kaňa

• RNDr. Květa Tůmová

Děkuji za pozornost!