Analýza funkčního stavu fotosystému I u rostlin vystavených rozdílným mikroklimatickým podmínkám

Miroslav KOLOS

Bachelor's thesis

Analysis of the functional state of photosystem I in plants exposed to different microclimatic conditions

Abstract:

Bakalářská práce je zaměřena na problematiku aktivity fotosystému I u ječmene jarního vypěstovaného při různé kvalitě světla 450 nm (J/M) a 640 nm (J/Č). V teoretické části pojednává o funkcích fotosystému I (PS I) a II (PS II), o využití a přeměně světelné energie u reakčních center fotosystémů a dějích při transportu elektronů v elektronovém transportním řetězci. Měření bylo uskutečněno na fluorimetru DUAL-PAM-100, jehož ovládání a možnosti využití pro různá měření jsou v práci popsány. Byl měřen oxidační stav reakčního centra PS I (P700) a úroveň fluorescence PS II při kultivační a saturační ozářenosti (240 a 1500 ?mol.m-2.s-1). Z výsledků byly vypočteny hodnoty pro fotochemický výtěžek Y (I), tepelný výtěžek způsobený nedostatkem akceptorů Y (NA) a tepelný výtěžek způsobený nedostatkem donorů Y (ND) pro PS I; fotochemický výtěžek Y (II), výtěžek fluorescence a tepelné disipace tripletních stavů chlorofylu Y (NO) a výtěžek nefotochemického zhášení Y (NPQ) pro PS II. Z provedeného výzkumu bylo zjištěno, že J/M má proti J/Č větší fotochemický výtěžek PS I způsobený menším tepelným výtěžkem vyvolaným nedostatkem donorů elektronu. Dále bylo prokázáno, že má J/M větší fotochemický výtěžek PS II. Přínosem těchto výsledků je prokázání závislosti aktivity PS I na aktivitě PS II.

Abstract:

The bachelor thesis is focused on the activity of photosystem I in spring barley grown at different qualities of light, 450 nm (B/B) and 640 nm (B/R). The theoretical part deals with the functions of photosystem I (PS I) and II (PS II), with the utilization and conversion of light energy at the reaction centers of photosystems and withactionsat the electron transport chain. Measurements were carried out on a fluorometer DUAL-PAM-100, its control and utilization for the various measurements are described in this thesis. In the practical part were measured the oxidation state of the reaction center PS I (P700) and the level of fluorescence of PS II for B/B and B/R at culture and saturating irradiance (240 and 1500 ?mol.m-2.s-1). Withresults were calculated photochemical yield Y (I), yield of heat caused by lack of acceptors Y (NA) and yield of heat caused by the lack of donors Y (ND) for PS I; photochemical yield Y (II), yield of fluorescence and heat caused by triplet state of chlorophyll Y (NO) and the yield of non-photochemical quenching Y (NPQ) for PS II. From the research was found that B/B has against B/R higher photochemical yield of PS I caused bysmaller yield of heat inducted by lack of electron donors. Furthermore, it was shown that the B/B has greater PS II photochemical yield. The benefit of these results is demonstration of the dependence of PS I photochemicalactivityon the photochemical activity of PS II.

Keywords

PS I, PS II, fluorescence, P700, DUAL-PAM-100, Y (I), Y (II), Y (ND), Y (NA), Y (NO), Y (NPQ), ječmen jarní, kvalita světla.

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 23. 4. 2014

Accessible from:: 23. 4. 2014

Thesis defence

• Date of defence: 10. 6. 2014
• Supervisor: Mgr. Michal Štroch, Ph.D.

University of Ostrava

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Applied Physics / Biophysics