Реакція фотосинтетичного апарату шпинату на дію важких металів, інгібіторів карбоангідрази

Abstract

Дослiджено вплив важких металiв (iонiв Cu²⁺ та Zn²⁺), iнгiбiторiв карбоангiдрази, на мембранну систему iзольованих хлоропластiв шпинату. Виявлено, що за умов обробки препаратiв хлоропластiв iонами Zn²⁺ знижується вмiст бiкарбонату на 20%, збiльшується товщина тилакоїдiв гран на 35% та мiжтилакоїдних промiжкiв на 34% порiвняно з контролем. Пiд дiєю iонiв Cu²⁺ порiвняно з контролем неiстотно знижується рiвень бiкарбонату, тодi як товщина тилакоїдiв гран збiльшується на 15%, а товщина мiжтилакоїдних промiжкiв — на 10%. Вiдмiчено, що вплив iонiв Zn²⁺ на структуру гранальної системи i рiвень бiкарбонату є бiльш значущим, нiж iонiв Cu²⁺. Отриманi данi можуть вказувати на зниження активностi тилакоїдної карбоангiдрази, iнгiбування електронного транспорту та процесу фотосинтезу в цiлому в присутностi iнгiбiторiв карбоангiдрази.

Исследовано влияние тяжелых металлов (ионов Cu²⁺ и Zn²⁺), ингибиторов карбоангидразы, на мембранную систему изолированных хлоропластов шпината. Установлено, что при обработке препаратов хлоропластов ионами Zn²⁺ снижается содержание бикарбоната на 20%, увеличивается толщина тилакоидов гран на 35% и межтилакоидных промежутков на 34% по сравнению с контролем. В условиях действия ионов Cu²⁺ по сравнению с контролем несущественно снижается уровень бикарбоната, тогда как толщина тилакоидов гран увеличивается на 15%, а толщина межтилакоидных промежутков — на 10%. Отмечено, что влияние ионов Zn²⁺ на структуру гранальной системы и уровень бикарбоната более выражено, чем ионов Cu²⁺. Полученные данные могут указывать на снижение активности тилакоидной карбоангидразы, ингибирование электронного транспорта и процесса фотосинтеза в целом в присутствии ингибиторов карбоангидразы.

The effects of heavy metals (Cu²⁺ and Zn²⁺), carbonic anhydrase inhibitors, on the membrane system of isolated chloroplasts of spinach are investigated. Following the treatment of chloroplast preparations with zinc ions, a decline in the bicarbonate content by 20% occurred, the thickness of the granal thylakoids increased by 35%, and the interspace between thylakoids did by 34% as compared with control. As a result of the Cu²⁺ treatment, the bicarbonate level decreased by 20%, the thickness of granal thylakoids enhanced by 15%, and the interspace between thylakoids increased by 10% in comparison to control. It is shown that the effects of zinc ions on the structure of the chloroplast granal system and the bicarbonate level are more evident than those of cooper ions. The data obtained can indicate a decrease in the activity of thylakoid carbonic anhydrase and the inhibition of the electron transport and the photosynthetic process as a whole in the presence of carbonic anhydrase inhibitors.