Zastoupení pigmentů a funkční stav fotosyntetického aparátu ječmene jarního v průběhu izolace thylakoidních membrán

Bc. Lenka NADKANSKÁ

Bachelor's thesis

Pigments composition and functional state of photosynthetic aparatus of barley (Hordeum vulgare) during process of thylakoid membranes

Abstract:

Tato bakalářská práce byla zaměřena na zjištění vlivu použitých médií na úbytek fotosyntetických pigmentů v průběhu izolace thylakoidních membrán z listů ječmene jarního (Hordeum vulgare) a na zjištění funkčního stavu jednotlivých suspenzí s daným médiem pomocí proměření fluorescenčního parametru FV/FM, jenž je základním ukazatelem funkčnosti fotosystému II (PS II). Vliv médií na suspenze thylakoidních membrán byl pozorován pomocí spektrofotometru UNICAM UV 550, HPLC a fluorimetru PAM 101 ? 103. Média, jejichž vliv na obsah pigmentů v suspenzích thylakoidních membrán byl zkoumán, měla tato složení: Homogenizační médium - 0,33 M Sorbitol, 50 mM Tricine, 5 mM MgCl2 . 6 H2O, 10 mM NaCl, 2 mM askorbát sodný; Resuspendační médium RES I (médium pro osmotický šok) - 50 mM Tricine, 5 mM MgCl2, 10 mM NaCl; Resuspendační médium RES II (extrakční médium) - 11,3 mM Tris, 87 mM Glycin, 9% glycerol; Decylmaltosid (decyl-?-D-maltosid). U většiny vzorků došlo k úbytku pigmentů s použitím RES I v suspenzích thylakoidních membrán ve srovnání se vzorky acetonových extraktů. Výjimkou byl pouze ?-caroten, u něhož došlo k zvýšení poměru ?-car/chl a+b v suspenzích izolovaných thylakoidních membrán ( pravděpodobně vlivem nedokonalé extrakce ?-carotenu v acetonu). Extrakty s použitými médii RES I a RES II se výrazně nelišily. Prokazatelný vliv na úbytek pigmentů má DM a to především na lutein a chl a. Maximální fotochemická účinnost PS II naměřená na intaktních listech činila 0,826 ? 0,002. K tomuto dobrému funkčnímu stavu PS II se také přibližovala průměrná hodnota stanovená v prvním kroku izolace s použitím resuspendačního média RES I. Tato hodnota fluorescenčního parametru FV/FM činila 0,815 ? 0,001. Médium RES I tedy výrazně neovlivňuje funkční stav PS II. K poklesu fluorescenčního parametru FV/FM došlo při použití médi RES II (0,723 ? 0,007). Použitím DM se PS II stal nefunkčním.

Abstract:

This bachelor thesis was aimed at finding the effect of media on the decline in photosynthetic pigments during isolation of thylakoid membranes from leaves of spring barley (Hordeum vulgare) and to determine functional status of each suspension with the medium through measurement fluorescence parameter FV/FM, which is an essential indicator functionality photosystem II (PSII). Effect of suspension media on thylakoid membranes was observed using a spectrophotometer Unicam UV 550, HPLC and fluorimeter PAM 101 ? 103. The media, whose influence on the content of pigments in suspension thylakoid membranes has been studied, the following composition: homogenization medium - 0,33 M Sorbitol, 50 mM Tricine, 5 mM MgCl2. 6 H2O, 10 mM NaCl, 2 mM sodium ascorbate; Resuspension medium RES I (medium osmotic shock) - 50 mM Tricine, 5 mM MgCl2, 10 mM NaCl; Resuspension medium RES II (extraction medium) - 11,3 mM Tris, 87 mm glycine, 9% glycerol; Decylmaltosid (decyl-?-D-maltosid). For most samples there was a loss of pigments using RES I in suspensions of thylakoid membranes in comparison with samples acetone extracts. The exception was only ?-carotene, which was an increase in the ratio of ?-car/chl a+b suspensions of isolated thylakoid membranes (probably due to imperfect extraction of ?-carotene in acetone). Extracts used in the media RES I and RES II is significantly different. Demonstrable effect on the loss of pigments and the DM mainly on lutein and chl a. The maximal quantum yield of PS II measured on intact leaves was 0,826 ? 0,002. This good functional status of PS II is also approaching the average value specified in the first step of isolation with the use of resuspension medium RES I. The value of the fluorescence parameter FV/FM was 0,815 ? 0,001. Medium RES I, therefore, significantly affect the functional state of PS II. The decrease in the fluorescence parameter FV/FM was the media when using RES II (0,723 ? 0,007). Using DM to PS II has become dysfunctional.

Keywords

chloroplasty, thylakoidní membrány, izolace thylakoidních membrán, fotosyntetické pigmenty, homogenizační a resuspendační média

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 17. 4. 2009

Identifier: 13188

Thesis defence

• Date of defence: 27. 5. 2009
• Supervisor: Mgr. Jana Podolinská

University of Ostrava

Faculty of Science

Bachelor programme / field:
Biology / Experimental Biology