Стимулирование фотофосфорилирования в изолированных хлоропластах шпината экзогенным бикарбонатом: роль карбоангидразы

Abstract

Вивчено вплив екзогенного бікарбонату та інгібіторів карбоангідрази — водорозчинного ацетазоламіду і ліпофільного етоксизоламіду — на швидкість циклічного та нециклічного фотофосфорилування в ізольованих хлоропластах шпинату (Spinacia oleracea L.) у діапазоні pH 6,8–8,2. Показано, що бікарбонат, доданий екзогенно до концентрації 3–6 мМ, ефективно стимулює фотофосфорилування. Максимальна стимуляція спостерігалася при pH середовища близько 7,0. При підвищенні pH до 7,6–8,2 стимулюючий ефект HCO3^– різко знижувався. Інгібітори карбоангідрази після нетривалої інкубації з хлоропластами усували стимулюючий вплив бікарбонату на швидкість фотофосфорилування. Зроблено висновок, що швидкість фотофосфорилування залежить не тільки від концентрації бікарбонату, а й від активності карбоангідрази, яка забезпечує швидку трансформацію форм вугільної кислоти і тим самим полегшує видалення протонів із центрів їх звільнення.

The effect of exogenous bicarbonate and inhibitors of carbonic anhydrase, water-soluble acetazolamide and lipophylic ethoxyzolamide, on the rate of cyclic and non-cyclic photophosphorylation has been examined in the suspension of isolated spinach (Spinacia oleracea L.) chloroplasts in the pH range 6.8–8.2. It is shown that exogenous bicarbonate (3–6 mM) effectively stimulates the photophosphorylation in isolated chloroplasts. The bicarbonate-induced enhancement of photophosphorylation showed a marked pH dependence, with the greatest response occurring at pH near 7.0. Both inhibitors of carbonic anhydrase reduce the stimulating effect of HCO3^– on the rate of photophosphorylation. It is concluded that light-induced ATP synthesis depends not only on exogenous bicarbonate, but also on the activity of carbonic anhydrase that rapidly converts the forms of carbonic acid thereby facilitating the removal of protons from sites of their release.