Využití nízkoteplotních fluorescenčních spekter pro studium thylakoidních membrán v průběhu přípravy vzorku pro separaci pigment-proteinových komplexů pomocí nativní elektroforézy

Dominik HLAVÁČ

Bachelor's thesis

Low-temperature fluorescence spectra utilization for study of thylakoid membranes during preparation of samples for separation of pigment-protein complexes by native gel electrophoresis

Abstract:

Tato práce je zaměřena na analýzu nízkoteplotních (77 K) fluorescenčních spekter thylakoidních membrán a pigment-proteinových komplexů. Excitační fluorescenční spektra chlorofylu a podávají informaci o účinnosti přenosu excitační energie v rámci fotosyntetického aparátu. Emisní fluorescenční spektra jsou zkreslena jevem zvaným reabsorpce, který je dobře znám a v literatuře zabývající se emisními fluorescenčními spektry diskutován. Vliv reabsorpce na tvar excitačních spekter zatím nebyl v literatuře popsán. Nízkoteplotní fluorescenční spektra byla získána z intaktního listu, suspenzí thylakoidních membrán v různých médiích a izolovaných pigment-proteinových komplexů. Na těchto různých strukturních úrovních byl pozorován vliv optických vlastností. Analyzována byla též nízkoteplotní fluorescenční spektra získaná ze vzorků suspenze thylakoidních membrán v resuspendačním médiu II o různých koncentracích. V teoretické části jsou vypsány fluorescenční charakteristiky jednotlivých pigment-proteinových komplexů od jejich projevu v intaktním materiálu, přes identifikaci v thylakoidních membránách až po izolované komplexy. V experimentální části jsou těmto kapitolám přiřazena vlastní získaná experimentální data. Navíc je v experimentální části práce kapitola diskutující projev reabsorpce ve fluorescenčních spektrech suspenzí thylakoidních membrán. Získaná data jsou v souladu s údaji o posunu pozice maxima emise fotosystému II ke kratším vlnovým délkám a poklesu poměru emise fotosystému II k emisi fotosystému I.

Abstract:

This thesis is dealing with analysis of low temperature (77 K) fluorescence spectra of thylakoid membranes and pigment-protein complexes. The chlorophyll a fluorescence spectra give information about efficiency of the excitation energy transfer within the photosynthetic apparatus. The shape of the emission fluorescence spectra is distorted by the effect called reabsorption which is well known and discussed in literature. The influence of reabsorption to the shape of excitation spectra wasn?t discussed in literature yet. Low-temperature fluorescence spectra were obtained from intact leaves, suspension of thylakoid membranes and from isolated pigment-protein complexes. At these different structural conditions the influence of optical properties was observed. The low-temperature fluorescence spectra from samples of different concentration of thylakoid membranes suspension in resuspendation medium II were analysed too. The fluorescence properties of pigment-protein complexes within intact leaves, thylakoid membranes and isolated pigment-protein complexes are mentioned in the theoretical part of the thesis. In the experimental part of the thesis, my own experimental data are assigned to the mentioned chapters. There is one more chapter discussing reabsorption display in fluorescence spectra of thylakoid membranes suspension. The obtained data are in good agreement with published data of photosystem II emission maximum shift towards shorter wavelengths and decay of photosystem II emission related to emission of photosystem I.

Keywords

nízkoteplotní emisní a excitační spektra, thylakoidní membrány, pigment-proteinové komplexy, chlorofyl a

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 4. 2010

Accessible from:: 23. 4. 2010

Thesis defence

• Date of defence: 7. 6. 2010
• Supervisor: Mgr. Václav Karlický

University of Ostrava

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Applied Physics / Biophysics