Ph.D. Fulltext - Weizmann Institute of Science
77
אפ<ון המערכת הפוגווסעגוט<ת ומנגנון הרגולציה
האוסמוגוית באצה הלופ<ל<ת
PARVA
חיבור
DUNALIELLA
לשם קבלת תואר
לפילוסופיה
דוקטור
מאת
עמ< בן־ א מ ו ץ
הוגש
למועצה
המדעית
של
מבון
ויצמן
למדע
רחובות
ניסן
תשליג
אפריל נד9ו
אפ<ון המערכת הפוטוס<נג\<17ת ומנגנון הרגולציה
האוסמו7ו<ת באצה הלופ*ל<ת
PARVA
חיבור
DUNALIELLA
לשם קבלת תואר
לפילוסופיה
דוקטור
מאת
ע מ י בוי א מ ו ץ
הוגש
למועצה
המדעית
של
מבון
ויצמן
למדע
רחובות
ניסן
תשליג
אפריל ב197
ז ו נעשתה בהדרכתו
עבודה
של פרופ׳ מרדכי א ב ד ו ן ,
המחלקה
מכון
תודתי
המסורה
נ ת ו נ ה ל מ ר ד כ י א ב ד ו ן על הדרכתו
ו ע ל כל אשר למדתי מהעבודה
במחיצתו.
לתברי
ושיתוף
בקבוצה ת ו ד ה על העזרה
המעולה.
לביוכימיה,
ו י צ מ ן למדע.
לבת-עסי,
שליוותבי
כל
הדרך.
תוכז
הענינים
קמוד
רשימת טבלאות
רשימת
ציורים.
רשימת
קיצורים
מ ב ו א
D u n a l i e l l a parva
Dunaliella
1
4
.4
Dunaliella
5
הצד ה מ ת ו ז ר של מערכת ה א ו ד ה ר א ש ו נ ה .
ש י ט ו ת
.1
8
8
אורגניזם
גידול
.2
תנאי
ג י ד ו ל ומצע
.3
תנאי
ג י ד ו ל והכנת ת מ צ י ו ת ת ו פ ש י ו ת מתאים של אצות אחרות
.4
הכנת שברי
D. parva
9
8
ו ת מ צ י ת חופשיה מתאים בשבירה א ו ס מ ו ט י ת
8
9
D. parva
.6
קביעת כ ל ו ר ו פ י ל
9
.7
מקורות אור
9
.8
מדידת ש י נ ו י י
.9
תיזור פריציאניד
10
ח י מ צ ו ן -ח י ז ו ר בציטוכרומים
10
.10
חיזור
ציטוכרום0
10
.11
חיזור
דיכלורופנול אינדופנול
10
.12
ח י ז ו ר פרדוקםין
10
1
NADH
.14
^7NADPH
11
קליטה ו פ ל י ט ת חמצן
ATP
14
D. parva
12
12
בתמצית חופשיה מתאים של
D. parva
D. parva
.19
השפעת DSPDעל י צ י ר ת כ ל ו ר ו פ י ל ,ג ל י צ ר א ל ד ה י ד - 3 -פ ו ס פ ט
ד ה י ד ר ו ג נ ז ו ת ה ת ל ו י ו ת N A D oאו N A D Pו י כ ו ל ת פ ו ט ו ס י נ ט ט י ת
E. g r a c i l i s
,ן
D. parva
14
ב
א י
13
.21
אינקורפורצייז
TLCצ ל ו ל ו ז
ל
'^COo
ת א י
והפרדת ה ת ו צ ר י ם על פלטות
D. parva
ם ו ד ב י ט ו ל ו נ פ ח המים במשקע תאים שלמים של
קביעת ר י כ ו ז ג ל י צ ר ו ל בתאים
.23
parva,
15
מ ד י ד ה א נ ז י מ ט י ת של ג ל י צ ר ו ל
14
D.
16
D. parva
16
.25
קביעה כ י מ י ת של ג ל י צ ר ו ל י
ן רדוקטז התלוי ב־
17
NADP
17
18
ת ו צ א ו ת
.1
ת כ ו נ ו ת א צ ו ת שלמות
18
.2
ת כ ו נ ו ת שברי אצות
22
.3
א.
פעילויות פוטוסינטטיות
22
ב.
פעילויות אנזימטיות
27
ג.
פ ע י ל ו י ו ת " כ ל ו ר ו פ ל ס ט י ם שלמים"
28
N A D Pהוא ח ו פ ר ב י נ י י ם הכרחי
האם
בפוםוסינםזה?
30
א.
הש9עת מ ע כ ב י ם
30
ב.
השפעת DSPDעל התפתתות ה פ ו ט ו ס י נ ט ז ה ו פ ע י ל ו י ו ת
)NAD(P
גליצראלדהיד-3-פוספם דהידרוגנז תלויות ב-
37
שינויי
ג.
פ ל ו ד ו ם נ צ י ה כחולה ת ל ו י ה ב א ו ד באצות שלמות
44
39
D. parva
D. p a r v a
46
של האצה
47
48
D. parva
D. parva
ב.
השפעת ר י כ ו ז המלת ב מ ד י ו ם על תכולת ה ג ל י צ ר ו ל באצות
48
ג.
השפעת ר י כ ו ז המלח ב מ ד י ו ם על ר י כ ו ז ה ג ל י צ ר ו ל באצות
54
השפעת
ג ל י צ ר ו ל על פ ע י ל ו י ו ת,7.
in vitro
ב D. p a r v a -
57
59
א.
ב.
ד י ו
ניקוי
D. parva
61
דיהידרוכסיאצטון רדוקטז
ת כ ו נ ו ת ד י ה י ד ד ו כ ס י א צ ט י ז ד ד ו ק ט ז :י צ י ב ו ת ,פקדם ה ב ל י ע ה ,
, Km
pHא ו פ ט י מ ל י ,קבוע ש ו ו י המשקל ה ת ר פ ו ד י נ מ י ,
פשקל מ ו ל ק ו ל ר י ,ה ס פ צ י פ י ו ת ל ס ו ב ם ט ר ט ,מ ע כ ב י ם ו מ ז ר ז י ם
ז
63
70
Dunaliella
70
73
77
Dunaliella
D. parva
ס י כ ו ם
80
רשימת ספרות
82
סיכום
אנגלי
רשימת
טבלאו n
24
שפעת פ ר ד ו ק ס י ן מ ע ל י סלק או מתאי
עמוד
D. parva
25
D. parvaעל ח י ז ו ר
NADP
ב כ ל ו ר ו פ ל ס ט י ם מחסה א ו שברי D. parva
י ל ו י ו ת שיחלוף
A T P - P iו ATPase -
26
ת ל ו י ו ת ב א ו ד בשברי
D. parva
ו ב כ ל ו ר ו פ ל ס ט י ם מחסה.
ת של א נ ז י מ י ם בתמצית ג ל מ י ת מתאי
27
49
בתאי
.6
מרכיבים הדרושים לפעילות
מתאים של
.9
D. parva
ד י ה י ד ר ו כ ס י א צ ט ו ן ר ד ו ק ט ז ע ״ י תמצית תופשית
60
D. parva
62
.8
D. parva
D. parva
ה ס פ צ י פ י ו ת לסובסטרט של ד י ה י ד ר ו כ ם י א צ ט ו ן ר ד ו ק ט ז
השפעת מעכבים על פ ע י ל ו ת
דיהידרוכםיאצטון רדוקטז
67
68
ו
ציורים
רשימת
עמוד
.1
השפעת ה ר י כ ו ז ה א ו ס פ ו ל ר י של ה מ ד י ו ם על פליטת חמצן בתאים שלמים
של
D. parva
פקטרום ה ב ל י ע ה של תאים שלמים ושל תמצית א צ ט ו נ י ת בת 8 0 $של
20
f
יטוכרום
19
21
בתאים שלמים של
D. parva
22
חיזור פריציאניד
בריכוז
D. parva
D. parva
המתקבל בהארה של
.6
18
D. parva
ו פ ו ס פ ו ר י ל צ י ה D. p a r v a - o
23
ב א ו ר בתלות
הפלח ה ח י צ ו נ י
14
ב
וחיזור פריציאניד
של
.8
ו
D. parva
השפעת
ם לציטוכרום
״
כ
ל
ר
ו
פ
ל
ס
ט
י
ם
2
0
"
29
-
sulfo DSPDעל ה ח י ז ו ר ב א ו ר של פ ר ד ו ק ם י ן
2
31
C
3
ו מ ־ N A D P Hל ־ DC IP
33
^
D. parva
4
NADP
3
ב כ ל ו ר ו פ ל ס ט י ם של
.13
35
השפעת
של
.14
p-ADPRעל ח י ז ו ר צ י ט ו כ ר ו ס
C-
בכלורופלסטים
36
D. p a r v a
השפעת DSPD.
דהידרוגנזות
בזמן
D. parva
על י צ י ר ת כ ל ו ר ו פ י ל ,
ה ת ל ו י ו ת ^ ־ N A Dאי
הארת ס ו ס פ נ ס י ת
גליצראלדהיד-3-פוספט
NADPויכולת פוטוסינטטית
E. g r a c i l i sהמועברת מ ת נ א י ח ו ש ך .
38
.15
שינויי
.16
השפעת D C M U
או
בהארת תאי
D. parva
.17
שינויי
פ ל ו ר ו ס נ צ י ה כ ח ו ל ה ב א ו ר בתאים שלמים של
D. parva
D B M I Bעל רמת ה ע ל י ה ב פ ל ו ר ו ם נ צ י ה הכחולה
ה פ ל ו ר ו ס נ צ י ה הכחולה באור א ד ו ם -ר ח ו ק
ו ב א ו ר א ד ו ם בתאי
D. p a r v a
.18
השפעת D C M U
בהארת אצות ב א ו ר
.19
715
nm
השפעת חמצן על ב י ט ו ל ע י כ ו ב ה ע ל י ה ב פ ל ו ר ו ם נ צ י ה הכחולה
בנוכחות
.20
או
D B M I Bעל רמת ה י ר י ד ה ב פ ל ו ד ו ס נ צ י ה הכחולה
DBMIB
השפעה מלח על מעבד א ל ק ט ר ו נ י ם
ו פ ו ם פ ו ר י ל צ י ה ב א ו ר בשברי
D. parva
.21
השפעח מלח על
דהידרוגנז
פ ע י ל ו י ו ת לקטט ד ה י ד ר ו ג נ ז
בשברי
וגלוקוז-6-פוםפט
D. parva
14
.22
קינטיקת אינקורפורצית
.23
השפעת ר י כ ו ז המלח ב מ ד י ו ם על תכולת ה ג ל י צ ר ו ל בתאי
.24
.25
נ ז י ל ת ה ג ל י צ ר ו ל מהתאים ל מ ד י ו ם בתלות
השפעת
המלח
.26
COj
לגליצרול
ולסוכדוז ב-
D. parva
D . parva
ב ר י כ ו ז המלח ה ח י צ ו נ י
FCCPעל ה ש י נ ו י י ם בתכולת ה ג ל י צ ר ו ל בתלות ב ר י כ ו ז
במדיום.
ה ק י נ ט י ק ה של פ י ר ו ק
לשינויי
ויצירת הגליצרול ב-
ר י כ ו ז המלח ב מ ד י ו ם
D. parva
בתגובה
21SZ
.27
השפעת ר י כ ו ז
N a C Iב מ ד י ו ם על ר י כ ו ז ה ג ל י צ ר ו ל באצות ב ת נ א י ם
54
לא מ ט ב ו ל י • .
.28
השפעת ר י כ ו ז
N a C Iב מ ד י ו ם על ר י כ ו ז ה ג ל י צ ר ו ל באצות ב ת נ א י ם
55
מטבולימ.
.29
תאור סכמטי של ש י נ ו י י נפח תאי
ומטבולים
.30
שונים
השפעת ר י כ ו ז המלח ב מ ד י ו ם על פ י ז ו ר ה ג ל י צ ר ו ל ו ה נ פ ח הלא
אוסמוטי
.31
D. parvaבתנאים אוסמוטים
השפעת
56
במשקע תאי
57
D. parva
ג ל י צ ר ו ל על מעבר א ל ק ט ר ו נ י ם
ו פ ו ס פ ו ר י ל צ י ה ב א ו ר בשברי
58
D. parva
.32
השפעת ג ל י צ ר ו ל על פ ע י ל ו י ו ת לקטט ד ה י ד ר ו ג נ ז ,
דיפוספט
קרבוקסילז
ריבולוז1,5--
59
ו פ ו ם פ ו א נ ו ל פ י ר ו ב ט ק ר ב ו ק ס י ל ז בשברים של
D . parva
200-
ונת
G
63
65
.35
Sephadex
pH
הערכת המשקל ה מ ו ל ק ו ל ר י של ד י ה י ד ר ו כ ם י א צ ט ו ץ ר ד ו ק ט ז
75
רשימת
צילומים
.1
מ י ק ר ו ג ר ף של
התוצרים
66
D. p a r v a
D u n a l i e l l a parvaמ ג י ד ו ל א ו מ ו ט ר ו פ י באור
ה ע ק ר י י ם של ק י ב ו ע CC>2 2.
לאחר 5דקות הארה.
I־ ־
14
בתאי D. p a r v a
־־־»־־
2
46
קצורים
מתmi
,
HEPES ־N ־2 ־h y d r o x y e t h y l p i p e r a z i n e ־N ־2 ־e t h a n e s u l f o n i c a c i d
DCIP - 2 , 6 - d i c h l o r o p h e n o l indophenol
,
N A D P + , N A D P H - n i c o t i n e a d e n i n e d i n u c l e o t i d e phosphate a n d its r e d u c e d form
respectively.
N A D , N A D H ־nifcotine a d e n i n e d i n u c l e o t i d e a n d its reduced f o r m r e s p e c t i v e l y
+
A D P - adenosine d i p h o s p h a t e
ATP ־a d e n o s i n e t r i p h o s p h a t e
DTT ־d i t h i o t h r e i t o l
DSPD ־d i s a l i c y l i d e n e p r o p a n e d i a m i n e
s u l f o DSPD - d i s u l f o d i s a l i c y l i d e n e p r o p a n e d i a m i n e
TLC - T h i n l a y e r c h r o m a t o g r a p h y
M C A ־methanol, chloroform, formic acid
Chronotropic acid - sodium-1,8-dihydroxynaphtalene־3,6־disulfonate
D C M U - 3 - ( 3 , 4 - d i c h l o r o p h e n y l ) - l , 1 - d i m e t h y l urea
PMS - p h e n a z i n e m e t h o s u l f a t e
P-ADPR - phosphoadenosinediphosphateribose
PS I , PS II - Photosystems] a n d II r e s p e c t i v e l y
CCCP - carbonyl cyanide m־chlorophenylhydrazone
FCCP - c a r b o n y l - c y a n i d e p - t r i f l u o r o m e t h o x y p h e n y l h y d r a z o n e
CAPS - c y c l o h e x y l a m i n o p r o p a n e s u l f o n i c a c i d
Diquat
1,1
' ־- e t h y l e n e - 2 , 2 ' ־d i p y r i d y l i u m dibromide
pCMB - p־chloromercuribenzoate
Isofloridoside - 0 - a - d - g l a c t o p y r a n o s y l - ( l - ! ) - g l y c e r o l
DHA - dihydroxyacetone
RuDP ־r i b u l o s e 1 , 5 - d i p h o s p h a t e
PGA - 3-P-glyceric acid
G a ־3 - P - 3-P-glyceraldehyde
DHAP - dihydroxyacetonephosphate
BDHB - n - b u t y l - 3 , 5 - d i i o d o - 4 - h y d r o x y b e n z o a t e
EDTA - d i s o d i u m e t h y l e n e d i a m i n e t e t r a a c e t a t e
EGTA - e t h y l e n g l y c o l - 2 - ( 2 - a m i n o e t h y l ) - t e t r a a c e t i c
acid
מ ב ו א
.1
האצה ה ה ל ו פ י ל י ת
D. parva
בחוסר
ד ו פ ן תא ר ג י ד י
מלאכותי.
D u n a l i e l l a parva
ודינה אצה י ד ו ק ה חד תאית המשתייכת ל ס י ד ר ה
)צילום .(1
האצה ב ו ד ד ה פ י ם -ה מ ל ח ו ג ו ד ל ה בתנאי מעבדה ב מ ד י ו ם
כמתואר ב צ י ל ו ם 1מלבד •חוסר ד ו פ ן תא ד ו מ ה
לאצה ה י ד ו ע ה כ ל מ י ד ו מ ו נ ם ממים מ ת ו ק י ם .
התופס לערך מחצית מנפת התא.
ל-
D. parvaב מ ב נ ה ,
Dunaliella
כ ל ו ר ו פ ל ס ס אחר ג ד ו ל בצורת ספל
" ז ר ו ע ו ת " ה כ ל ו ר ו פ ל ס ט הציטופלסמה ו ב מ ר כ ז ה ה ג ר ע י ן .
עמילן.
שוטונים
המאפשרים ת נ ו ע ה פ ו ט ו ט ק ם י ת .
Dunaliella
נ ת ו נ י ם לעיתים לעליות
וירידות
sa
.
D
I
C
a
בריכוז
N
ל-
+
-
.
2
N aה י א ס פ צ י פ י ת ל ל א י כ ו ל ת החלפה עם ק ט י ו נ י ם א ח ד י ם כמו
ל ה ח ל י ף את
NaCI
לחידקים
י ו נ י ה כ ל ו ר י ד עם א נ י ו נ י ם א ח ר י ם כ מ ו
נ י ט ד ט או
סולפט.
(1.
.
M
, K
ומסוגלים
( J o h n s o n et al
ב ע ו ד שהדרישה
Li
ו-
Mgנ י ת ן
מאחר והאצה דורשת ר י כ ו ז
ל ג י ד ו ל של 5$ - 12#ו ס ו ב ל ת תחום ר י כ ו ז י פלח ר ח ב ,ה י א מקבילה ב מ ו ש ג י מ י נ ו ח
ה ה ל ו פ י ל י ם ה ב י נ ו נ י ם ,ו ל א ל ח י ד ק י ם ה ה ל ו פ י ל י ם ה ק י צ ו נ י י ם ה ד ו ר ש י ם ר י כ ו ז י מלח ,
ג ב ו ה י ם מ20#-
.2
0.8
0
לאצה ע י נ י ו ת ו ש נ י
ב ר י כ ו ז המלח ב מ ד י ו ם
ל ס ב ו ל תחום רחב של מלח מ מ ל ח י ו ת נ מ ו כ ה ו ע ד ת מ י ס ו ת כמעט ר ו ו י ו ת .
של
גודל וצורה
בהרכז ה כ ל ו ר ו פ ל ם ט ב ו ל ט ה פ י ד נ ו א י ד המוקף ח ו מ ד התשמודת
ב י ן שתי
תאי
Volvocalesו מ א ו פ י י נ ת
).(2
ר ג ו ל צ י ה אוסמוטית ב -
Dunaliella
הבםים ל ט ב י ל ו ת המלח ה ג ב ו ה ו ה מ כ נ י ז ם האחראי
טרם נ פ ת ר ו .
ר ו ב ה ע ב ו ד ו ת ב נ ו ש א זה ה צ י ע ו
על ק י ו ם ר י כ ו ז ג ב ו ה של מלח בתוך ה ת א י ם .
ל ר ג ו ל צ י ה אוספוטית ^ D u n a l i e l l a
א י ז ו ן א ו ס מ ו ט י ב י ן התאים ו ה מ ד י ו ם המתבסס
מ ד י ד ו ת של י ר י ד ת נ ק ו ד ת ה ק י פ א ו ן בתמצית תאי
- 2 -
צ י ל ו ם מסי : 1
Dunaliella parva
מ י ק ר ו ג ר ף של
)המי־קרוגרף
לבוטניקה
התקבל
בתודה
האוניברסיטה
מפרופ'
העברית
ש.
מגידול
קליין
ירושלים(.
אוטוטרופי
וב.צ.
באור
גינזבורג
המחלקה
3 -
( D .הראו כי
s a l i n a (3
-
ה ר י כ ו ז ח א ו ס פ ו ט י התוך תאי ג ב ו ה מ ז ה הנקבע ל פ י רמת המלח ב מ ד י ו ם .
מחברים א ל ו ה ס י ק ו מ מ ד י ד ו ת של קליטה ו ש י ח ל ו ף נ ת ר ן כ י האצות ח ד י ר ו ת במידה רבה ו ב ע י ק ר
לNaCI(4-
( G i n z b u r g .הראתה כ י חלק פהנפח התא של
ג ב ו ה כפו
מולקולרי
במיקרוסקופ
סוכרוז
ו א י נ ו ל י ן כ ר א י ה ל ח ד י ר ו ת ג ב ו ה ה של פפברנת ה ת א י ם .
א ל ק ט ר ו נ י הראו כ י
פרוטופלספטית
בלבד ) . ( 5
D. parvaח ד י ר ל ח ו מ ר י ם ב ע ל י משקל
D. s a l i n aחסרת ד ו פ ן תא ר י ג י ד י
ש י נ ו י י ם אוםפוטיים בפדיום גרפו
תצפיות
ו כ י התאים פ ו ק פ י ם בפפברנה
ל ש י נ ו י י נפח תא ר ב ר ס י ב ל י ס
ו
ו ש י ח ל ו ף 1פים ב י ן התאים ל מ ד י ו ם .
החזרת נפח התאים ל נ פ ח ה ר א ש ו נ י
של מלח דרך ממברנת התאים עד השגת ש ו ו י משקל א ו ס פ ו ט י
בין
יוחסה לחדירות גבוהה
ר י כ ו ז הפלח ב פ ד י ו ם ל ר י כ ו ז
הפלח התיר ת א י .
בניגוד
לחדירות
אשלגן
יותר
ג ב ו ה ה של מלח דרך מפברנת התאים ,פ ר י ד ו ת י ש י ר ו ת של ה ר י כ ו ז התוך תאי של
וכלוריד ב-
פ 0.2 M -
שינוי
ו ל ב ר ר פהו
סופי
(6
נתרן,
( D u n a l i e l l aהראו רמות מלח נ מ ו כ ו ת בהרבה מ ה ר י כ ו ז ה ח י צ ו נ י
N a C Iכאשר התאים ה ו ר ח פ ו n־ 1 . 7 M
.NaCI
ולא
י ו ת ר מ ז א ת ,לא נ ר א ה כל
ב ר י כ ו ז הפלח בתאים עם הרחפת האצות ב ר י כ ו ז י פלח ש ו נ י ם .
בפסגדת
כפי
ל ה נ ח ו ת א ל ו הפיחסות את מ נ ג נ ו ן
ה א י ז ו ן האוספוטי
ב-
Dunaliella
נ ו ש א זה פגפת העבודה היתה לעקוב אחר הבסיס ל ט ב י ל ו ת ה ג ב ו ה ה ל פ ל ח ^
ה פ כ נ י ז ם האחראי
ש י ת ו א ר בעבודה
זו
) ( 7האצה
גבוה כדרוש ל א י ז ו ן
רגולציה
בתגובה
אוסמוטית לפיו
ל ר ג ו ל צ י ה אוספוטית ב-
D. parva
י ו צ ר ת ו צ ו ב ר ת ג ל י צ ד ו ל ח ו פ ש י בתאים ל ר י כ ו ז
ר י כ ו ז הפלח ב מ ד י ו ם .
ה א י ז ו ן האוספוטי תלוי
ל ר י כ ו ז המלח ה ח י צ ו נ י .
. D . parva
י ו ב א ו ר א י ו ת ל ק י ו ם ט י פ ו ס חדש של
ב י צ י ר ה א ו פ י ר ו ק של ג ל י צ ר ו ל פ נ י פ י
המסלול הממבולי
.3
האצה
ליצירת גליצרול ב-
D. t e r t i o l e c t aמ י צ ר ת ג ל י צ ר ו ל במהלך ה פ ו ט ו ס י נ ט ז ה ב ת ג ו ב ה ל ע ל י ה בלחץ
ה א ו ם מ ו ט י של ה מ ד י ו ם ) . ( 8 - 1 0
הפוטוםינטטיים
Dunaliella
הראו כ י
המסלול המטבולי
נסיוניוז
?
י
ב
ו
^ C O j
ע
ג ל י צ ר ו ל מ ו פ י ע כתוצר ר א ש ו נ י
ליצירת גליצרול ב-
Dunaliella
ב ז מ נ י ם ש ו נ י ם והפרדת ה ת ו צ ר י ם
ו ע ק ר י לאחר ס ו כ ר י הפזספט ) . ( 1 1
עדיין
ה ע ו ב ד ה ש ס ו כ ד י הפוםפט
נעלם.
מסתמנים ר א ש ו נ ה מתאים להנחה כ י שלב ה ק י ב ו ע ה ר א ש ו ן של ד ו -ת ח מ ו צ ת הפחמן ע ו ק ב את מ ע ג ל
מ ס ל ו ל אפשרי ל י צ י ר ת ג ל י צ ר ו ל ) ( 9מתואר החל מהפיכת ג ל י צ ד א ל ד ה י ד - 3 -פ ו ם פ ט י
קלוי ן . .
פוספט ע ״ י ה א נ ז י ם ה י ד ו ע בצמחים ו א צ ו ת כ ט ד י א ו ז פ ו ם פ ט א י ז ו מ ר ז .
לדיהידרוכסיאצטון
גליצרול-3-פוטפט
פוספט
ד ה י ד ר ו ג נ ז התלוי
ו פ ו ם פ ט ז המפרק את ה א ח ר ו ן
לגליצרול.
א נ י מ ל י ם אך א י נ ו מ ו פ י ע ב צ מ ח י ם .
ב^וםוםינסזה.
ל־
פעילותו תלויה
^ N A D Hכ ר ד ו ק ט נ ט אשד א י נ ו
גליצרול־-3פוספמ דהידרוגנז תלוי
NADPH- NAD, NADoטרנסהידרוגנז,
ג ל י צ ד ו ל ל ד י ה י ד ד ו כ ם י א צ ט ו ן ע ״ י ח י ד ק י ם מ ס ו י מ י ם בעיקר ם ה ג נ ו ם
ז מ ן רב ו מ ה ו ו ה הבסיס ל י צ ו ר תעשיתי של
ב ו ד ד ב א ו פ ן ח ל ק ימ^-NADהתלויaerogens(14-18-
נמצא בלתי מ ס ו ג ל ל ה ח ל י ף את
•NAD
דיהידדופםיאצטון
2,3ב ו ט נ ד י א ו ל .
,
ו ח ו מ ר יכלציהL i ,Zn
+
מסלול
של
דיהידרוכםיאצטון
לגליצרול-3-פוספט
K
ו-
Rbו מ ו ע כ ב ת ע ״ י
גליצרול לדיהידרוכםיאצטון
ב , N A D -וקבלת ד ה י ד ר ו כ ס י א צ ט ו ן פוספט ב פ ע י ל ו ת עוקבת
קינז ספציפי.
ע״י
•ו
A e r o b a c t e r aerogensנעשה כ נ ר א ה בשתי
ד ר כ י ם ש ו נ ו ת ) « ( 1 6האחת ב ת נ א י ם א נ א י ר ו ב י ם ,כ ו ל ל ת ח י מ צ ו ן
ע״י
1,2פ ר ו פ נ ד י א ו ל
.
פירוק הגליצרול לפידובט ב-
ג ל י צ ר ו ל ד ה י ד ר ו ג נ ז התלוי
ו מ E.coli)19.(NADP-
+
^/NH
Aerobacter
גליצרול דהידרוגנז
ה פ ע י ל ו ת היתה מ ק ס י מ ל י ת עם ג ל י צ ד ו ל ,
ה פ ע י ל ו ת ה א נ ז י מ ט י ת מ ז ו ר ז ת עיי י
+
).(13
( A e r o b a c t e r
+
אז
נוצר ישירות
מ ת ו כ ן רק פ ע י ל ו ת פוסמטז ג ב ו ה ה י ד ו ע ה בתאי . ( D u n a l i e l l a (12
חיפצון
ידוע
גליצרול-3-פוספט דהידרוגנז
י ד ו ע בתאים
קבלת ג ל י צ ר ו ל ל פ י סכמה ז ו דורשת ל כ ן מ צ י א ו ת 3ר א ק צ י ו ת א נ ז י מ ט י ו ת מ י ו ח ד ו ת
: Dunaliella
ופוםפםז,
ב N A D -מ ח ז ר את ה ד י ה י ד ר ו כ ס י א צ ט ו ן פוספט ל ג ל י צ ר ו ל - 3 -
גליצרוקינז
ו ה ש נ י ה ב ת נ א י ם א י ד ו ב י ם בהם ה ג ל י צ ד ו ל ה ו פ ך
וממנו
ל ט ר י א ו ז פוספט בשלב ח י מ צ ו ן .
־ 5
רקפות
לגליצרול
י ו נ ק י ם מכילות גליןידול ד ה י ד ד ו ג נ ז התלוי
ג ל י צ ר א ל י ד ה י ד ע ד י ף בהרבה על
).(20
בעבודה
עד כה:
-
יתואר ב י ד ו ד
זו
ניקוי
ד י ה י ד ר ו כ ס י א צ ט ו ן רדוקטז התלוי
.4
דהידרוכסיאצטון.
ו א י פ י ו ן של א נ ז י ם חדש מ -
^־.(NADP(21
ו צ ב י ר ה של כ מ ו י ו ת ג ד ו ל ו ת של ג ל י צ ר ו ל ב א צ ו ת .
התאים.
3
ה ד ר ו ש ו ת כ פ י שנראה ל א י ז ו ן ה א ו ס פ ו ט י של
ציפזית.
ממסירת
ה נ ב ל ע י ם במערכת ה א ו ר ה ר א ש ו נ ה ג ו ר מ י ם ל ח י מ צ ו ן P 700
מאופיינת
).(22
"
הפזה ה ר א ש ו נ ה מ ה י ר ה פ י צ ג ת כ נ ר א ה חזרת א ל ק ט ר ו ן פ -״ א " ,
אלקטרונים לP 700-
מהצד ה מ ח ו מ צ ן של אתר פעולת ה א ו ר
וההוכחות
),(24
ל ק י ו מ ו הן ע ק י פ ו ת .
ו ל ח ז ר צבעי
לאחרונה
הראשוני
פ ו ד ם פ ו מספד ע ב ו ד ו ת המתארות
"."x(26
חסדי
מראה
נ ו כ ח ו ת כמות ג ד ו ל ה של ח ל ב ו ן ב ר ז ל לא ה פ י נ י .
V
ב
ר
V
.
-
סה״כ ק ו ו נ ט ו ם ה נ ב ל ע
f
גם בחוסר פ ר ד ו ק ם י ן
ח י ז ו ר נמוך של ל פ ח ו ת ץ 0 5־ ) , 83 , 8 4
.(25
ו ב י ד ו ד של האקצפטור
EPRת ל ו י ם ב א ו ר ב כ ל ו ר ו פ ל ס ט י ם
א נ ל י ז ה כ י מ י ת של כ ל ו ר ו פ ל ס ט י ם א ל ו
הערכת פ ו ט נ צ י א ל ה ח י פ צ ו ן ח י ז ו ר של
ל לא ה מ י נ י קשור ה מ כ ו נ ה " פ ו ט ו ר ד ו ק ס י ן " ז ו ה ה ל פ י
EPRה ת ל ו י ב א ו ר ב כ ל ו ר ו פ ל ס ט י ם בטמפרטורה נ מ ו כ ה
0.52
של p 700
ה א ו פ י נ י ס ל ח ל ב ו נ י ב ר ז ל לא ה מ י נ י .
.-0.33
סשקטרה של
ציםוכרום
( M a l k i n a n d Beardenפהארים ס י ג נ ל י ם
ז
).(23
ז י ה ו י ללא א פ י ו ן
מרדוקםין
זה ה י א לפחות
).(27
לקופפוננטה
זו
א נ ל י ז ה םפקטרלית ק י נ ט י ת ,מקבילה ל א ו פ י ח ב י פ ז י של החזרה בחושך
ט ח ו פ צ ן ,מתארת נ ו כ ח ו ת ט י פ ו ס ספקטרלי חדש המתחזר ומתחמצן ה פ ו ך ל P 7 0 0 -
ו ה מ כ ו נ ה P (28 430
הבליעה ב -
פוטנציאל חיפצון
והשניה איטית נובעת
" x״ טרם ב ו ד ד מ כ ל ו ר ו פ ל ס ט י ם
כ ל ו ר ו פ ל ם ט י ם י כ ו ל י ם לחמצן
ו י ו ל ו ג ן בעלי
והעברת א ל ק ט ר ו ן
x"P 700ח ו ז ר ל מ צ ב ו ה ר א ש ו נ י ב ה ת נ ה ג ו ת ספקטרלית
במערכת ה א ו ר ה ר א ש ו נ ה י ו צ ר הבדל פ ו ט נ צ י א ל של לערך . 1 V
430
.Dunaliella
הצד ה מ ח ו ז ר של מערכת ה א ו ר ה ר א ש ו נ ה
לקופטוננטה״בלתי
פ ו ט נ צ י א ל של
D. parvaבלתי
ידוע
ל א נ ז י ם ת כ ו נ ו ת ה נ ו ט ו ת לאפשר פ י נ ט ז ה
מ ס ל ו ל מ ט ב ו ל י אפשרי י ת ו א ר ל י צ י ר ה ו פ י ר ו ק ג ל י צ ר ו ל ב -
קוונטים
חלבון
־ ־ N A D Pה מ ז ר ז הפיכת ג ל י צ ר א ל ד ה י ד
nm
(
.
ה א ו פ י ה כ י מ י של P 430טרם ב ד ו ר אך
פתארים ח י ז ו ר ב ר ז ל לא ה פ י נ י
קשור.
נ י ת ן ל ה נ י ח כי
שינויי
עם כל זאתחםרות ע ד י י ן ה ו כ ח ו ת
פלאות כ י האקצפטוד ה ר א ש ו נ י למערכת ה א ו ר הראשונה הוא ח ל ב ו ן
ב ר ז ל לא ה מ י נ י .
קבוצת
פקטורים!
כולן
ה ק ו פ פ ו נ נ ט ו ת הבאה בשרשרת מעבד ה א ל ק ט ר ו נ י ם ה פ ו ט ו ם נ ט ט י כ ו ל ל ת פספר דב של
בודדו מכלורופלםטים זוהו
ואופינו.
^ F R S , CRS, ORS
תרכובות אלו
eth־SI״
נ ר א ו ת ק ש ו ר ו ת חזק למםברנת ה כ ל ו ר ו פ ל ס ט ו נ ב ד ל ו ת ל כ ן ב ע י ק ר בשיטות הפרדתן
וניקויין
מממברנות
הכלורופלסטים.
(29
, ( F R Sמתקבל מ כ ל ו ר ו פ ל ם ט י ם לאחד ם ו נ י ק צ י ה .
ה כ ל ו ר ו פ ל ס ט י ם פ ע י ל ו ת נ מ ו כ ה של ח י ז ו ר
מראים
פרדוקסין
ויולוגן
FRSמעלה את ש י ע ו ר
ב א ו ר ב נ ו כ ת ו ת כ מ ו י ו ת א ו פ ט י מ ל י ו ת של
, NADP^nn
, ( C R Sמתקבל ם כ ל ו ר ו פ ל ם ט י ם ע ״ י מ צ ו י
הוספת
באצטון.
לשברים ל מ ל ר י ם מ A n a b e n a -מ ח ז י ר ה פ ע י ל ו ת ר א ק צ י ו ת ח י מ צ ו ן
התלויות
CRSנ ק י
לכלורופלסטים
ח י ז ו ר ב א ו ר של צ י ט ו כ ר ו ם
C
במערכת ה א ו ר הראשונה ו פ ע י ל ו ת קליטת ח מ צ ן .
eth־!(31
פקטור
ומחזירה פעילות ח י ז ו ד ,מ ת י ל
ופרדוקםין.
(30
או
ודדוקמז.
הוספת
NADP
לאחר הפרדתו משברי
הכלורופלסטים
S
( ב ו ד ד במסגרת מחקר א י מ ו נ ו ל ו ג י
םכלורופלסטים ע״י מ י צ ו י
זה נ י ט ר ל פעולת א נ ט י ב ו ד י ם המעכבים ח י ז ו ר צ י ט ו כ ר ו ם
C
באור ה ת ל ו י
ב ד י א ת י ל אתר.
בפרודוקםין
ו ק ל י פ ת חמצן ה ת ל ו י ה ב א נ ת ר ק י נ ו ן .
לחלק פ ה פ ק ט ו ר י ם האלו ת כ ו נ ו ת משותפות8
ה
קבוצה
יכולת
5000
דלתון,
חפצן
באור החלויה
פ
זרוז
ר
ו
ט
ם
פוטופוםפורילציה
ט
ב ל י ע ה בתחום ה -
י
ת
m
פסאודוציקלית,
n
U.V.באורכי גל
,משקל מ ו ל ק ו ל ר י של לערך
ו נ י ט ר ו ל פעולת א נ ט י ב ו ד י לקליטת
בחיזור אנתדקינון.
ה ק ו מ פ ו נ נ ט ה הבאה במערכת מעבר ה א ל ק ט ר ו נ י ם ה פ ו ט ו ם י נ ט ט י ה י א ה פ ר ד ו ק ס י ן .
חלבון
ב ר ז ל לא ה מ י נ י ז ה ב ו ד ד א ו פ י ן
ו ז ו ה ה ב ע ב ו ד ו ת רבות
).(108
הפרדוקםין
רחב של צמתים ו א צ ו ת בכמות של מ ו ל ק ו ל ה אחה ל 4 0 0 -מ ו ל ק ו ל ו ח כ ל ו ר ו פ י ל ) . ( 3 2
לראקציות
התלויות בפרדוקםין
הובחנו:
א נ ט י ב ו ד י ספציפי לפרדוקסין
);(33
מעכב כל ה ר א ק צ י ו ת ה ת ל ו י ו ח ב פ ר ד ו ק ס י ן ללא ע י כ ו ב ח י ז ו ר נ י ט ר י ט ) ( 3 4
בין
כמעכבים
, DSPDשנמצא
ו ל כ ן ה ו צ ע אתר פ ע ו ל ת ו
מערכת האור הראשונה ו פ ד ד ו ק ס י ן ן ו ן ם ל ח ג ב ו ה המעכב ! את הקוםפלכם פ ד ד ו ק ס י ן
NADP
רדוקטז
).(98 ,99
נ פ ו ץ בחחום
-פלבופרוטאין
-
האנזים
לאנזים
פלבדפרוטאין
- 7
^ n v - N A D Pמעביר אלקטרונים מפרדוקסיןציטוכרום
גם פ ע י ל ו י ו ת של N A D P H
f
ר ד ו ^ N A D ,־ N A D P Hטרנםהידרוגנז
ו N A D P H -צבע נ מ ו ך פ ו ט נ צ י א ל ר ד ו ק ט ז ) ( 3 5־
בפרודוקסין
פרדוקסין
ל א נ ז י ם עם
פ י ר ו פ ו ם פ ט נמצא מעכב כל ה ר א ק צ י ו ת ה ת ל ו י ו ת
מלבד ח י ז ו ר פ ר ד ו ק ם י ן עצמו ל כ ן ה ו צ ע אתר פ ע ו ל ת ו
מחוזר לפלבופרוטאין NADP
1K
NADP
של לערך 1מ י ק ד ו מ ו ל ר
,NADP-V
רדוקטז ) . ( 3 6 , 3 7
כעיכוב האינטראקציה ב י ן
P-ADPRנמצא מעכב ס פ צ י פ י
)(«66
נחשב כאקצפטור הטבעי ה ס ו פ י במערכת מעבר האלקטרו נ י ם ה פ ו ט ו ס י נ ט ט י ה ד ר ו ש
במעגל ק ל ו י ן ־
הוכחות רבות ק י י מ ו ה ל ח י ז ו ר
מעקב אחר ח י ז ו ר
באור בכלורופלסטים
N A D Pב א ו ר באצות שלמות קשה הרבה י ו ת ר ,
התלוי
בנוכחות פרדוקסין.
מחוסר
ח י ז ו ר ר צ י ף מצד אחד ו מ א י ה י כ ו ל ח של N A D Pל ח ד ו ר ל א צ ו ת שלמות מצד ש נ י
בליעה .ס פ ק ט ר ו ס ק ו פ י ו ת עם הארת תאי אצות שלמים הראו ע ל י ה בבליעה בתחום ה -
אשר נחשב כ ת י ז ו ר
כלפידומונס
N A Dאו . ( N A D P (38
לזיהוי
NAD(P
ל־־) N A D ( P
מאחר
לפי
ה פ ל ו ר ו ם נ צ י ה הכחולה המתקבלת עם א ק ס י ט צ י ה באור מ ז ח . 3 6 0
זו
לחיזור
והשיטה כמדד כ ל ל י
עם הארת
ה ם י ג נ ל המתקבל י ו ח ס
ל ח י ז ו ר ) N A D ( Pבאצות ש ל מ ו ת .
ו כ פ י ש י ת ו א ר שברי
ב פ ר ו ד ו ק ם י ן ) , ( 4 2נבדקה במסגרת
המחזר
מ נ ם י ו נ ו ת במוטנט
ס פ ק ט ר ו ס ק ו פ י ה פ ל ו ר ו ס צ נ ט י ת מ ה ו ו ה א מ צ ע י ר ג י ש ו ס פ צ י פ י הרבה י ו ת ר
אצות שלמות נראתה ע ל י ה ב פ ל ו ר ו ס נ צ י ה הכחולה ר ב ר ס י ב ל י ת בחושך ) . ( 4 1
והאם
U.V.
בעל ת כ ו ל ת כ ל ו ר ו פ י ל נ מ ו כ ה ו ב ח י ד ק פ ו ט ו ם י נ ט ט י בו לא נתקבלה הוכחה
. ( N A D ( P(40,3 9
)H
מ ס ק נ ו ת מ נ ו ג ד ו ת התקבלו
י
מדידות
D. parvaחסרו ה י כ ו ל ת לבצע כל ר א ק צ י ו ת א ו ר ה ת ל ו י ו ת
ז ו השאלה האם
N A D Pה ו א פקטור א ו ב ל י ג ט ו ר י
בפוטוסינטזה,
נ י ת ן ל ה נ י ח השתתפות ק ו מ פ ו נ נ ט ה אחרת בצד ה מ ח ו ז ר של מערכת האור הראשונה כפקטור
0C
0
במעגל קלו י ן
.()43
8 -
ש
.1
י
ת
ו
אורגניזם
העבודה
)הפחלקה
.2
נעשתה
לבוטניקה
גידול
תנאי
האצות
, 2 0H2 MMgS0
4
ט
-
m
ופצע
בירושלים(
לאחר
במצע
גידול
0
אוטוטרופי
מים-המלח.
בידוד
ב ה ר כ ב הבא , M N a C I 1 . 5 8
מלאכותי
4m M N׳ , 1 0 m MCaC,NmMMgCI
2
,0.1 M K HP0
4
D una I Sella p a r v a
גידול
2
, 1 m M KNOg,185
באצה
האוניברסיןזה
גודלו
0
הירוקה
אשר
התקבלה
2
1 5|1M F e C I . 6 H 0
m
3
2
3
r
3
p
מצעים
מוצקים
אגר ו ־
בצלחות
התרבויות
בעלות
עוצמת א ו ר של
סיבובית
.3
תנאי
גידול
תאי
undum3
התאים למשך
התאים
מנורות
והכנת
לערך 15
שניות
הורתקו ע ״ י
הןרוטופלסםים ב25-
כלודופלסטים
2
מחסה
ת ו ם פ ת 2%
אינה
מטיפוס*
התרבויות
דו-תחמוצת
הכרתית
)
(SylvanSa
תודות
הפחמן
לריכוז
טולטלו על
מעורבב
המלח
גבי
באויר.
הגבוה.
שעות.
אחרות
אצות
ב מ ד י ו ם ל פ י . ( H u t n e r (44
הוכנו כפי
^
4
טדיסין
בודדו כפי
שתואר
Amp
צנטרפוגציה.
מילימולר
האצה
. f o o t
א ו י ר א ו 5%
קיצונית
גודלו
ופרוטופלסטים
0
הזרמת
םטרליות
Euglena graciHos
גודלו
השבורים
בתוספת
תמציות של
שמירת
פלורוסצנטיות
candles
.25°
הדור ה ו א
לצורך
,7.4
התקבלו ע ״ י
0־
הגידול־
בהארה עם
בארלנמירים
נקבעה ל -
בתנאים אלו ז מ ן
״י
גודלו
במבחנות
למצע
זכוכית
200
הטמפרטורה
סוניקצית
פטרי א ו
לערך
מטלטלת
20mMTr«$CS
2
m M N a acetate 5
,
2
O H .2CI M־pH
2
03
pMH B0
0
C002
פפרופ׳ ב.צ.
גינזבורג
7.5
ב-
תמצית מ -
pH
שתואר
קודם ) . ( 4 5
קודם
תמצית מ -
).(46
E. g r a c i l t i s
Branson s o n i f i e r
P.[uridum.
והשקעת
ת א י Phormidium
השברים.
התקבלה ע ״ י
ב
ליזים
־C4°
־ 9־
.4
צנטרפוגציה
הכנת שברי
g-a1500
ב5-־ 1מולד
D. parva
למשך
,
20
טריסין
ו ת מ צ י ת חופשיה מתאים בשבירה א ו ם מ ו מ י ת
5
,
NaCI
דקות בטמפרטורת
מ י ל י פ ו ל ר ט ר י ס י ן 4־ pH 7־
נמהלה בתערובת הראקציה ה ר צ ו י ה ״
ב-
.40
.5
הכנת " כ ל ו ר ו פ ל ם מ י ם " מ D . parva -
" כ ל ו ר ו פ ל ס ט י ם " של
MgCI
-50
מילימולר
pH
2
7.6
.6
ד ו ג מ א מהאצות ה מ ר ו כ ז ו ת במלח־ .
ה ר י כ ו ז ה ס ו פ י של
ל צ ו ר ך קבלת תמצית ח ו פ ש י ה מתאים ה ו ר ח ק ו השברים ע ״ י
ה ח ד ר נ ש ט פ ו פעם
NaCI
שהתקבל ה י ה 25מ י ל י מ ו ל ר .
צ נ מ ר פ ו ג צ י ה ב riOOOOg -למשך 10דקות
D. parvaהתקבלו ע ״ י הרתפת התאים ב מ ד י ו ם ל פ י
2
5
!
2
MnC
,
(Walker(47
NaCI
מילימולר
. H E P E S ,
קביעת כ ל ו ר ו פ י ל
לצורך
כללי,
.7
כלורוטיל
קביעת כ ל ו ר ו פ י ל מ ו צ ו התאים או
a
וכלורופיל
ה כ ל ו ר ו פ ל ס ט י ם ב 80$•-א צ ט ו ן )
bנ ק ב ע ו בתמיסה ה א צ ט ו נ י ת ל פ י
כלודופיל
.(v/v
.(Anion(48
מקורות אור
בחלק מ ה נ ס י ו נ ו ת מ ק ו ד ה א ו ר ה י ה מ ק ר ן ש י ק ו פ י ו ת ו ב ו מ נ ו ר ת ט ו נ ג ס ט ן בת 500
האור
ס ו נ ן דרך מ ס נ נ י א ו ר מ ט י פ ו ס
Inc.
, ( B a i r d - A t o m i c ,מ ס נ נ י ם מטיפוס
)מתוצרת
ל 140000-ל ו ק ס .
.Schott
) Interference filterס ו ג 3־ B
^.5.מתוצרת
ווט.
.מתוצרת
, ( C o r n i n gאו מ ס נ נ י א ו ר מטיפיםR.G.
ובןזלק אחר ה י ה מ ק ו ר ה א ו ר מ נ ו ר ו ת ל ב נ ו ת בעלות ע ו צ מ ה של עד
־ • 1 0
מדידת ש י נ ו י י ח י מ צ ו ז
8־
המדידות
נעשו
-ח^יזור ב צ י מ ו כ ר ו מ י ם
ב ס פ ק ט ר ו פ ו ט ו מ ט ר מטייפוס
הווו! 540המשמש כ א ו ר ך ג ל ק ב ו ע ־
C o ! n ! 1 C . S .
תוצרת
מתוצרת
Baord A t o m i cשמעביר א ו ר
9־
640
g
n
nm
־
( p h o t o m t j l t i p l i e rנעשתה ע ״ י
הארה נעשתה דרך מ ס נ ן א ו ר )
בעוצמה של לערך
10
4
4
x
מסנן
(Interference filter
אדגים לם״מ
2
לשניה־
חיזור פריציאניד
בספקטרופוטומסר
המחובר לרשם־
A m l n c o - C h a n c e dual wavelength
הגנת מכפיל האוד )
עם
420
כ א ו ר א ק ט י נ י שימש
מתוצרת
640
, B a l r d A t o m i cבעוצמה של לערך
מסנן אור
הגן
10־
4 - 9 6
ח י ז ו ר ציטוברום
• C.S.
־
nm
שהתקבל ע ״ י מ ס נ ן א ו ר מ ט י פ ו ס
4
10
מתוצרת
4
x
או
האקטיני
DC־
אדגים לם״מ
על מ כ פ י ל ה א ו ר
לשניה־
Cב-וזוח 550ה א ו פ י נ י
5 5 0 n m ^ A m i n c o - C h a n c eפחות 5 4 0 n m־
ד ו מ ה ל ז ו של
2
Interference f i l t e r
.Corning
ה מ ד י ד ה נעשתה ב פ פ ק ט ר ו פ ו ט ו מ ט ר C a r y - 14
בספקטדופוטופטר
Cary7 S c a t t e r a t t a c h m e n P
לצורה המחוזרת,
מערכת מ ס נ נ י ה א ו ר ו ה א ו ר
פריציאניד־
P111
חיזור
נעשה ב ת נ א י ם ד ו מ י ם ל א ל ו של ח י ז ו ר פ ר י צ י א נ י ד ב ש י נ ו י ה א ו ר ך ג ל ה מ ו ד ד ל -ו ז ו ח 5 7 5
פתות
5 4 0 n mנ ק ר א ה ה י ר י ד ה ב ב ל י ע ה כתוצאה מ ח י ז ו ר
»
12־
.1PDC
ת י ז ו ר פרדוקסיז
חיזור
פ ר ד ו ק ס י ן נ ק ר א ע ״ י ה י ר י ד ה ב ב ל י ע ה ב א ו ר ך ג ל של 497 (49
540
ו ב ת נ א י הארה ו מ ס נ נ י א ו ר בדומה
לחיזור
m
n
פריציאניד־nm
( פחות
־
ח»זור N A D
13־
החיזור
N A D P - 1או חי מ צ ו N A D Hr
א
C a i r y - 1 6 - o 340nm־
ולהגנת
מכפיל האור מ ס נ ן
תמיסה ר ו ו י ה
ש
ל
בפלואורימטר
או
7 - 6 0
CuS04־
Corning
הפלורוסנציה
קליטה
האחת ע ״ י ה ע ל י ה או
NAD
ב א ו ר ך ג ל של
C.S.
מתוצרת
Comingומסנן
מ ח ו ב ר לרשם ו מ ס ו ד ר להארת התא־
למיליליטר־
תוך
15־
חיזור
יצירת
1 4 - o 350 nm
א ו ד ב ע ו ב י 1ס״מ ה מ כ י ל
ו NADPH -
C.S. 4 - 9 6
366
ו פ י ל ט ר צ י נ מ ו א י ד מ ם ' 62תוצרת
כ ו י ? י ו עם תמיסת
Strand E l e c t r i c C o .־
N A D (P JHבעלת ר י כ ו ז
שינויי
ידוע־
ו פ ל י ט ת חמצז
המחוברת לרשם־
דיותיוניט
Cary-
אור הפלורוםנציה לעידור
14,
קצב קליטה ו פ ל י ט ת חמצן נ מ ד ד עם אלקטרודח חמצן מ ט י פ ו ס
Springs
ה י ר י ד ה בבליעה
ו ה ש נ י ה ע ״ י עקוב אתר ה פ ל ו ר ו ס נ צ י ה ^ N A D I h
EppendoHF
יל האוד ה ו ג ן ע ״ י פילטר
מחימצון
(P ) H
NADPH
ל צ ו ר ך הארה השתמשנו ב א ו ר א ק ט י נ י ב ד ו מ ה ל ח י ז ו ר פ ר י צ י א נ י ד
+
תוצרת
ו־
או התאמצו ן נ מ ד ד בשתי ש י ט ו ת ־
כתוצאה מ ח י ז ו ר ) N A D ( P
י
11־
בהנחה
:
C l a r kמתוצרת
Yellow
' כ י ו ל כמות התמצן בתערובת התמיסה נעשה ע ״ י תוספת ג ב י ש י ,
שכמות החמצן שנעלמה כתוצאה מהוםפה ז ו ש ו ו ה ל 2 4 -־ 0מ י ק ר ו מ ו ל חמצן
בשיטה ז ו
נמדדה פליטת ו ק ל י ט ת התמצן באצות שלמות ו ק ל י ט ת החמצן המתקבלת
)22
) D I q u a tב כ ל ו ר ו פ ל ס ט י ם ובשברי אצות־
ATP
ראקציות
פ ו ט ו פ ו ס פ ו ר י ל צ י ה ה ו ד ג ר ו באמבט מ י ם מ כ ו ו ן
ל-
2 0 °בעוצמת א ו ר ל ב ן של
32
ת
140000
)
־
ATP
נמדדה כ י צ י ר ת
ה ר ד י ו א ק ט י ב י ו ת נמנתה ב מ ו נ ה שטף
ATP
מסומן .בP-
ל פ י שיטתו של
Avron
& א ו ט ו מ ט י מ ו ד ל 202תוצרת), N u c l e a r C h i c a g o 46
12 -
c o
פיקטצית
.16
1
2
אינקורפורצ׳ית
תערובת
4
בתאים שלמים
0C
2
NaCI!1 5מ י ל י מ ו ל ד ,
jici
1
;
. 5 5 , 0 0 0
סריס 7.4
;
5
ל ו ק ס ל ת א י ם שלמים
מילימולר
pH
ואצות
מילימולר
כ ל ו ר ו פ י ל ב3-
מהאצה ה כ י ל ה תערובת
^
הבילה
NaHCO
המכיל
3
המכילות 60מיקרוגרם
לכלורופלסטים
pH
D. parva
־
14
1
ו ב ב ל ו ר ו פ ל ם ט י ם של
0
14
נ ע ש ת ה ב 2 2 -ב א ו ר ל ב ן של
הראקציח 1.5מ ו ל ד
C
-
;
1
מ״ל.
הראקציה 0.33מולר
MgC
ס ו ר ב י ט ו ל ; 50
; 5
מילימולר
מילימולר
מילימולר NaHCOgהמכיל
14
1
C
C
לדוגמא,
JJ
הראקציה
המכילות 90מיקרוגרם
ואצות
הופסקה ע ״ י
כ ל ו ר ו פ י ל בנפח
ת ו ס פ ת 0 . 5מ ל י של 3 0 $ח .
כ ו ל ל של 3פ ל י .
טריכלודואצטית.
נלקחו
דוגמאות
ויובשו
״14
על
תכולת ה -
פלנצטות.
C
של
היציבות
התרכובות
נ ק ב ע ה ע ם מ ו נ ה שטף ג ז ת ו צ ר ת
לחומצה
.Nuclear Chicago
קביעת
.17
פעילויות
פעילויות
דהידרוגנז,
או
7.5
NaCI
ס ו פ י של 2
גליצרול
מילימולר
הראקציה
לקביעת
במקום
תערובת
הראקציה לקביעת
5מילימולר
10
ATPן
) ס י ג מ ה ( ; תמצית אצות
;
0
.
ותמצית תאי
לקביעת
גליצרול-3-פוספט,
טריסיןן
גליצרול-3-פוםפט
MgClן
מיליליטר.
וגליצרול
דהידרוגנז,
קינז
גליצדאלדהיד-3-פוספט
נקבעו ע״י
קריאת חימצו?NAD(P)H
למעלה.
2
גליצרול3-־־פוספט
ת א י ם של
גלוק1ז-6-פוספט
דהידרוגנז
בתנאים שתוארו
פילימולד
3..75פ י ל י מ ו ל ר
בנפח
דהידרוגנז,
גליצרול-3-פוספט
תערובת
מילימולר
לקטט
ח י ז ו ר ) )NAD(P
ן 2
אנזיממיות
ב ת מ צ י ת חסרת
D. parva
גליצרול
וכמות
1
דהידרוגנז
מולד
הידרזיןן
D. p a r v a
קינז
מ ר ו ו ה של
4 . 5מ י ל י מ ו ל ר ת־
דהידרוגנז
פוספוגליצרית;
1
כמות
כלורופיל
מיקרוגרם
הראקציה
ג ל י צ ר ו ל פוספט
מילימולר
המתאימה ל 4 1 -מ י ק ר ו ג ד ם
0.75מילימולד
המתאימה ל 3 8 -
הכילה תערובת
ג ל י צ ר א ל ד ה י ד • 3 -לפוספט
pH
ה כ י ל ה ! 0 . 2מ ו ל ר ט ר י ס pH 9 . 8 ,
)חוצרח
סיגמה(.
NADP
J DTT
פוספוגליצדט
ו 0.16-מילימולר
מילימולר
ב N A D -או
{04MgSם י ל י מ ו ל ר
מ ר ו ו ה של
כלורופיל
בנוסף 10
דהידרוגנז
התלוי
NAD
קינז
NADHאו . NADPH
t
־
פעילויות
ופירובט
ר י ב ו ל ו ז1,5-־^דיפוםפט קרבוקסילז,
פוספט ד י -ק י נ ז נ ק ב ע ו ל פ י
והופסקו
13־
עם תוספת ח .
אינקורפורצית
^ 0 0
2
ט ר י כ ל ו ר ו א צ ט י ח ל ר י כ ו ז ס ו פ י של . 3 $
למשך 30דקות ו ד ו ג מ א ו ת נ ל ק ח ו ל 1 0 -מ ל י
לחומצה
1
.18
מילימולר
pc
פרדוקסין
עמים
ק י נ ז הכילה 75 8מ י ל י מ ו ל ר ט ר י ס 8 . 2 ,
10
צלולוז
)15
ו ש ו ב ע״י
1
x
12מ י ל י מ ו ל ר ב י ק ר ו ב נ ט
D. parva
NaCI
מילימולר טריס,
מילימולר טריס,
צנטרפוגציה
, pH 7.5
7.5
לאחר ק צ י ר ה ,התאים נשטפו
, p Hבטמפרטורת התדר.
והושהה למשך 20דקוח ב . 4 ° -
ס ״ מ ( נשטף ע ״ י 50מ ל ׳
0.1מולד
מ ל ׳ של
ה ו ר ד עם 0 . 5 6מ ו ל ד
NaCI
0.15
NaCI0.15
מולי
y
ו 0 . 3 -מולר טריס,
ט י פ ו ס י של פ ר ד ו ק ם י ן ב א ו ר ה נ ר א ה .
7.5
,
ה נ ו ז ל ה ע ל י ו ן הועלה
NaCI
מולר טרים,
.pH
המשקע המתקבל נמהל 1/10
חאים שבורים הורחקו ע ״ י
^ N a C I -הוסף ל נ ו ז ל ה ע ל י ו ן עד ל ר י כ ו ז ס ו פ י של 0 . 2מ ו ל ר .
0 . 1 3 5 0
pH
ATPי— 15מ י ל י מ ו ל ר פ י ר ו ב ט .
ב ו ד ד מאצות ה מ כ י ל ו ת 25מ י ל י ג ר ם כ ל ו ר ו פ י ל .
10
עם
המבחנות ח ו מ מ ו באמבט מ י ם ב 6 0 ° -
2MgCI{ 4מ י ל י מ ו ל ר א ר ס נ ט ן
מילימולד
ב י ד ו ד פ ר ד ו קם י ז מ -
ב 1.5-מולד
).(106
ולחימום.
12מ י ל י מ ו ל ר { DTT6
מכיל
ה ר א ק צ י ו ת נעשו ב 2 5 ° -
Brayלקראת ה מ נ י ה ה ר ד י ו א ק ט י ב י ת ב ת ר כ ו ב ו ת ה י צ י ב ו ת
תערובת ה ר א ק צ י ה לקביעת פ י ר ו ב ט פוספט ד י
{ 6
פוספואנול פירובט קרבוקסילז
.7.5pH
מולר טרים,
הפרדוקסין
פ ר ק צ י ה ז ו הראתה ספקטרום ב ל י ע ה
הכמות המבודדת ה ג י ע ה ל כ 1 / 5 0 0 -מתכולת ה כ ל ו ר ו פ י ל ה כ ל ל י ת
של התאים מהם ב ו ד ד ה פ ר ד ו ק ס י ן .
.19
השפעת
a
DSPD
N A D -או
על י צ י ר ת כ ל ו ר ו פ י ל .
NADP
הכנת ת מ צ י ו ת מ -
אוNADPנעשתה
ימים.
והועברה
גליצראלדהיד-3-פוםפט דהידרוגנזות התלויות
ו י כ ו ל ת פ ו ט ו ס י נ ט ט י ת בתאי
Euglena
לקביעת
גליצראלדהיד-3-פוםפט ד ה י ד ר ו ג נ ז התלוי
ל פ י . ( H u d o c k a n d F u l l e r (50
התרבית נמהלה פי 2ב מ ד י ו ם ה ט ר ו ט ר ו פ י
לאור.
מדי
י ו ם נלקחו
דוגמאות
E. g r a c i i i i s
תאי
בNAD-
א א ו ג ל נ ה ג ו ד ל ו בחושך למשך מספר
ר ג י ל .עם ו ב ל י
ונבדקו לפעילות
0.1מ י ל י מ ו ל ר
ולכלורופיל.
DSPDן
־ 1 4־
20־
מ ד י ד ו ת פ ל ו ר ו ס נ צ י ה כ ח ו ל ה בתאים שלמלם של
מדידת
פ ל ו ר ו ס נ צ י ה כתולה )
)Aimesz a n d Duysens
טריסין
מולר
עוררו
pH 7,4
עם א ו ר
ש
ל
313 + 366 nm
ו ב ר י כ ו ז של כ 5 0 -מ י ק ר ו ג ר ם
ו פ י ל ט ר צ י נ מ ו א י ד מסי 62תוצרת
7
10
של
x
10
או
S c h o t tה נ ו ת נ י ם א ו ר מעל
1.2
313
כ ל ו ר ו פ י ל ל ־ 3מלי
x
7.5
645
4
x
nm
nm l i t t s r f e r e n c e
אדגים ל-ם״מ
ב ע ו צ מ ה של
5
.
פילטרי
.Strand Electric Co.
א ר ג י ם לם״מ
לש3יה״בהתאמה.
10
2
או
3.5
5
x
NaCI
בקווטת ק ו ר ץ ,
, ( Eppendorf f i l t e r Hg
4 - 9 6
ו ו ט דרך
2.8
366
ב ם פ ק ט ר ו פ ו ט ו מ ט רEppendorf41).
D. p a r v aמ ו ר ח פ י ם ב 1«5-מ ו ל ד
480
Cor
2
תאים שלמים של
) n m־
אור מ ו ג ן ע ״ י פילטר
( B l u e F l u o r e s c e n c eבתאים שלמים נעשתה ל פ י
מ ד י ד ו ת ה פ ל ו ר ו ס נ צ י ה הכחולה נעשו
המתובר לרשם ו מ ס ו ד ר להארת התא״
20
D. parva
הפלורוסנציה
C.S.
תוצרת
הארת האצות נעשתה ע ״ י
nm640
תוצרת Baird A t o m i c
4
RG
א ו דרך פ י ל ט ר י
א ד ג י ם לם״מ
2
ל ש נ י ה ,ומעל
לשניה
14
parva
והפרדת ה ת ו צ ר י ם על פלטות
D
.
C
4ו
5
2
מיקרוגרם
L
0
נעשתה ב ב ק ב ו ק י
בעוצמה של 2 0 , 0 0 0ל ו ק ס .
Tצלולוז
ובהארה ב א ו ר ל ב ן
ו ר ב ו ר ג בטמפרטורה
תערובת הראקציה ה כ י ל ה בנפח כ ל ל י של 5מ ל י ? אצות ה מ כ י ל ו ת כ 1 0 0 -
כ ל ו ר ו פ י ל מורחפות במדיום ה ג י ד ו ל .
לאחר 5דקות של הארה מוקדמת ה ו ס פ ו 2 . 0
4ו
מיקרומול
ב י ק ר ב ו נ ט המכיל
פילטרציה
MCA)3m3^j
ונידוף
דרך־
-1
10
ב מ י ל י פ ו ר של 0 . 6מ י ק ר ו ן ללא שטיפה־
כ ל ו ר ו פ ו ר ם ,ת.
במעיך 12ש ע ו ת .
פורמית;
;3/5/12
ה פ י ל ט ר עם האצות ה ו ע ב ר לתערובת 10מ ל י
-20°-האצות
עברו
מ י צ ו י למשך ל י ל ה בv/v/v( ,
התמצית ה נ ו ת ר ת עברה * ב ו ש ב ק ו ר והמשקע מ ו צ ה שוב עם
המשקע ה נ ו ת ר מוצה בשלישית עם 5מ ל י מ י ם למשך 4שעות וי:יבש ב ק ו ר .
מ י ק ר ו ל י ט ר מתמצית האצות נבדקוו על פלטות
עם? 17
*
C .100
j j ! eל א ח ר
ז מ נ י הארה ש ו נ י ם הופסקה ה ר א ק צ י ה ע ״ י
נורמל אמוניה
/מים
/פרופנול
T I Cצ ל ו ל ו ז ,בהרצה
/איזופרופנול
/בוטנול
/ח.
M C Aבאותה
ד ו ג מ א ו ת של
דו-כוונית.
בראשונה
איזובוטירית
EDTA /
W , Simonisבמחלקה
D. parvaנעשתה במעבדתו של פ ר ו פ ׳
~
הפרדת ת ו צ ר י ^ ^ C Q 2 p
ל ב ו ט נ י ק ה ב א ו נ י ב ר ס י ט ת ו י ר צ ב ו ר ג ג ר מ נ י ה ,במסגרת מ ע נ ק מחקר לתקופה של חודש ו ח צ י ע ״ י
קרן פ ו ל ס ק ו ו ג ן .
15־
)950 / 100
/
בוטנול
350 /
75 /
75 /
פרופנול
/ח־
פרופיונית
הכרומטוגרמים
קריאת
הושהו
המניות
»22
י ש י ר ו ת על
מ ד י ד ו ת נ פ ת הםורביייטול
אצות
סורביטול־,
הועבר
לאחר
20jic/ml
H
למבחנות
השקעה,
פלסטיק
50מ י ק ר ו ל י ט ר
המסת
546 /
; 8 0 4 / 600 /
צילום
(v/v/v/v
נמדדו לפי
כ ל ו ר ו פ י ל למל*
S
קביעת
, D. p a r v a
מיקרופיוג'
N a C Iהדרו שן
מהנוזל
ל צ נ ט ר פ ו ג צ י ה למשך 5
העליון
. ( R o t t e n b e r g et al
2
ו ת ת ך מהמשקע
pH 5 . 5
מלי
;
שיטת
3
ו-
, phialate
(51.
ריכוז
ה כ ל ו ר ו פ י ל הושקע ה ח ל ב ו ן
5-1
,24מילימולר
ד ו ג מ א ו ת של 0 . 2מ ל י
9
ריכוז
C sorbitol
דקות
14
קלינית.
נלקחו
למדידת כמות
מהפזה המימית
הגליצרול
הכימית
בשיטה
התרחיף
בטמפרטורת החדר.
הכלורופיל
ר ד י ו א ק ט י ב י ת של
)להלן(.
פוספט
לאחר
אצטון.
ד ו ג מ א ע ו ר ב ב ה עם 5 . 0מ ל י
דיאתיל אתר.
למניה
בופר
הועברו כל אחד ל 2 -מ ל י 8 0 $
כל
תרחיף
.jjic/ml
נקבע
3
gray
יום״
מ ו נ ה שטף מ ת ן ״
בצנטרפוגה
או
כםולבנטים.
x - r a y sת ו צ ר ת א ג פ א למשך 1 2
ו נ פ ת ה מ י ם במשקע ת א י ם ש ל מ י ם ש ל
ונפת המים
כ 400-מיקרוגרם
3
ה פ ל ט ו ת עם
,(w/v/v/v/v/v/v
בתאים
נפח הםורביטול
הכיל
/מים )77
ל א ו ט ו ר ד י ו ג ר פ ׳ -י ה עם נ י ר
נעשתה
גליצרול
2500 /
1,2 /ג ר ם ;
ו ב ש נ י ה עם?
H
בפזה האתרית,
14
י-
C
ת כ ו ל ת ה מ י ם במשקע
ב10-
מלי
נקבעה לפי
3
השואת
של
אקטיביות
C / H
למיליגרם
H
במשקע
כלורופיל
בנוזל
ובנוזל
העליון
העליון.
לכמות המים
ובמשקע.
ריכוז
האוסמוטים
הנפת
הםורביטולי
ה ג ל י צ ר ו ל בתאים
למיליגרם
נקבע ע ״ י
האקטיביות
השואת
נקבע מהיתם של כמות
דיםטריביוצית
כלורופיל.
הגליצרול
הגליצרול
3
בתנאי
שינוי
אוסמולריות
תכולת
במדיום
נ ק ב ע ה מ ה י ח ס של
ה מ י ס ה כ ל ל י ת במשקע א צ ו ת
ק ט נ ו ת י־לפני .ו א ח ר י
חימום
ב.80^-
נקבעה
גליצריל ל-
בנוסף לפי
H^O
במשקע
ובנוזל
העליון.
ש ק י ל ת משקע ת א י ם ב מ ב ח נ ו ת
,
זכוכית
־ 16
23־
מ ד י ד ה א נ ז י מ ט י ת של
תכולת
ע״י
כילה? 2־ 0מ ו ל ד
, 0
גליצין,
908
גליצרוקינז
7.5
,
)תוצרת מיגמה(
pH
ו ט ר י ם או
5 - D .־ 1מולר
ד ו ג מ א מתמצית
2
75־0
,
ATP־
ג ל י צ ר ו ל פוספט
D. parvaהוספה
NaCI
NAD^^ a,15מ י ק ד ו ג ר ם
ו 1-מ י ל י מ ו ל ר
מ ד י ד ו ת תכולת ג ל י צ ר ו ל ב -
א נ ז י מ ט י ס פ צ י פ י של
מילימולר
) ת ו צ ר ת ס י ג מ ה ( בנפח ס ו פ י של 3מ ל ״ ״
מאחר
תאי
ה ג ל י צ ר ו ל בתאי האצות נקבעה ע ״ י ח י מ צ ו ן
N A Dל ד י ה י ד ר ו כ ס י א צ ט ו ן פ ו ס פ ט ><(NAD!HM(52 ,
דהידרוגנז
בparva
גליצרול
M g C S g־ 1מולד ה׳זדרזין,
24״
-
מילימולר
0־גליצרופו0פט
הראקציה החלה עם תוספת של 7מ י ק ר ו ג ר ם
חיוור
N A Dנ מ ד ד ב-וזוח«340
P. parva
ט ר י ם י ן מ ה ר י ע י ם בקביעה ה כ י מ י ת של ג ל י צ ר ו ל ) ל ה ל ן ( נשטפו
5-1
מ י ל י פ ו ל ר בופר פוספט,
NaCI
7,5pH־
ורוכזו
דוגמאות שוות
של אצות מ ר ו כ ז ו ת ,כל אחת מ כ י ל ה לערך 100ם י ק ר ו ג ר ם פ ל ו ר ו פ י ל נ מ ה ל ו בסידרת מ ב ח נ ו ת
ה מ כ י ל ו ת 16מ י ל י פ ו ל ר
פוספט,5
2
״7
pH
,
מילימולר
2MgCI
ס ו פ י של 1מ ל י ־ שתי מ ב ת נ ו ת של ז מ ן אפס ) ה מ כ י ל ו ת 3 $ח ,
) ל ל א א צ ו ת ( ה ו כ ל ל ו בכל
נסיון־
טריכלורואצטית
ומים־
נזילת
לכל מבחנה־
תמיסה צ ל ו ל ה התקבלה ע ״ י
ט ר י ב ל ו ר ו א צ ט י ת ( ושתים של ב ל נ ק
המבחנות ה ו ע ב ר ו לאמבט מ י ם ב , 2 5 ° -ואם
ב א ו ר ל ב ן בעוצמה של 4 5 , 0 0 0ל ו ק ס ״
אותו
וריכוז
N a C Iה ד ר ו ש בנפח
צ י י ן עם הארה
הראקציה הופסקה ע ״ י תוספת 1־ 0מ ל י 30$ח־
ר י כ ו ז של מלת התקבל בכל הסריה ע ״ י תוספת
צ נ ט ר פ ו ג צ י ה ב xg1000 -למשך 10דקות ב ^ 0 -
ה ג ל י צ ר ו ל ,אצות .ושברי האצוח ה ו ר ח ק ו ל פ נ י הוספת ח־
0
NaCI
בנסיונות
טריכלורואצטית־
005מלי
של ה נ ו ז ל ה ע ל י ו ן התופשי מתאים ה ו ע ב ר ל מ ב ח נ ו ת חדשות ה מ כ י ל ו ת 5־ 1מל* מ י ם
וגליצרול
נקבע בקביעה ה כ י מ י ת ,המתוארת ל ה ל ן ־
-
25־
קביעה כ י מ י ת של
לסרית
או
_ 17
גליצרול
מ ב ח נ ו ת ה מ כ י ל ו ת 5־ 1מל* מ י ם ה ו ס פ ו
0 , 5מל*
3ו ז ל ע ל י ו ן לאתר הרתקת ה ח ל ב ו ן
0 , 2מ ל י ,מהפזה המימית לאחר הרחקת האתר״ כפי שתואר ל מ ע ל ה ,
מיקרומולים
גליצרול־
ה מ כ י ל י ם 1,5
ג ל י צ ר ו ל נקבע ל פ י ( L a m b e r t a n d N e i s h (53
ו 0 , 5 -מל* של 0 , 1מ ו ל ר ס ו ד י ו ם פ ר י ו ד ט ה ו ס פ ו ת ר ך ע י ר ב ו ב ל כ ל מבחנה״
הפריודט״
OA
מל* של 1מ ו ל ר ם ו ד י ו ם א ר ס י נ י ט ה ו ס ף ־
1 - 0 0 5״ 0מ ל י מכל מבחנה ה ו ע ב ר למבחנה חדשה עם 10מ ל י
המבחנות
־
־ 1־0
1־ 0מ ל * ^ I O N H j S O
לאתר כ 5 -דקות מהוספת
כ 5 -דקות לאחר הוספת ה א ר ם י נ י ט
6,3מ י ל י מ ו ל ר ראגנט ח.
כרומוטרופית
ע ו ר ב נ י ו ה ו ע ב ר ו לאמבט מ י ם ר ו ח ח י ם למשך 30ד ק ו ת ,לאחר ק ר ו ר ן נקראה ה צ פ י פ ו ת
האופטית ב-החח 570ב ם פ ק ט ר ו פ ו ט ו מ ט ר ־
ב ל נ ק ללא אצות ו ע ק ו מ ת כ י ו ל עם ג ל י צ ר ו ל נ ק י צ ו ר פ ו
לכל מערכת־
26־
קביעת פ ע י ל ו ת
פעילות
1ם״מ,
הכילה;
0
גליצרול
בהתאמה,
ה א נ ז י ם נמדדה ם פ ק נ ן ר ו פ ו ט ו מ ט ר י ת ב ־ 340nmב ק ו ו ט ו ת ק ו ו ר ץ של מעבר א ו ר
תערובת הראקציה הסטנדרטית לקביעת ח י ז ו ר ד י ה י ד ר ו כ ם י א צ ט ו ן הכילה? 30מ י ל י מ ו ל ר
טריסין,
3
דיהידרוכםיאצטון רדוקטז התלוי ב-
NADP
7,4
pHן 2מ י ל י מ ו ל ר
-
דיהידרוכסיאצטון ו 20-מיקרומולר NADPH־
מילימולר
טריסיןגליצין,
2
»
4
;
תערובת
9 p H־ 2מולר
ו 2 5 -מ י ק ר ו מ ו ל ר . N A D Pה ר א ק צ י ה התלה עם תוספת :ד י ה י ד ר ו כ ס י א צ ט ו ן או
א ו עם תוספת ה א נ ז י ם ־
פ ע י ל ו ת ה א נ ז י ם נבדקה ל פ י ש י ע ו ר ח י ז ו ר N A D Pאו
,NADP
חימצון
N A D P Hלדקה לכמות א נ ז י ם ־
יחידת
בתנאים
ה נ י ת נ י ם למעלה.
ריכוז
בחלבון
א נ ז י ם אחת מ ו ג ד ר ת ככמות ה א נ ז י ם המתמצנת 1מ י ק ר ו מ ו ל N A D P Hלדקה ב 2 5 ° -
ה ת ל ב ו ן נקבע ל פ י ב ל י ע ה ב ־ ת ז מ ( 1 0 7 ) 2 8 0או
סטנדרט ל כ ל ה ק ב י ע ו ת ־
לפי
( L o w r y ( 5 4עם BSA
- 18 -
ת
חכונווו
ו
צ
א
ו
ת
"1.
אצות שלמות
בשלב ר א ש ו ן של העבודה ב ד ק נ ו האם המושג ה ל ו פ י ל י ו ת מתיחס לאצה
והאם
ציור
דומה האצה ב ת כ ו נ ו ת י ה ל א צ ו ת י ר ו ק ו ת א ת ר ו ת .
מס
,
;1
D. parva
צ י ו ר 1מתאר את הדרישה ה א ב ס ו ל ו ט י ת
השפעת ה ר י כ ו ז ה א ו ס מ ו ל ר י של ה מ ד י ו ם על פליטת חמצן בתאים שלמים של D . p a r v a
האצות נשטפו ב־ 3א ו ס מ ו ל ר מ ל ח ,ג ל ו ק ו ז או ג ל י צ י ן ו ל א ח ר מ כ ן ה ו ר ח פ ו בתערובת
ב ר י כ ו ז סופי
ה ר א ק צ י ה ה מ כ י ל ה התמיסה ה נ ת ו נ ה ו־י 10מ י ל י מ ו ל ר ט ר י ס י ן p H 7 . 4 , ,
של 125מ י ק ר ו ג ר ם כ ל ו ר ו פ י ל ל 3 -מ ל י .
1
י־
צ י ו ר מסי־
;2
19
-
D. parva
ספקטרום ,,הבליעה של תאים שלמים ושל תמצית א צ ט ו נ י ת בת 80$של
N a dו20-
תערובת הראקציה ) 3מ ל י ( ל ס ו ם פ נ ס י ח האצות ה כ י ל ה 1.5מ ו ל ר
•יל .pH
מילימולר םריםין,
4
לאוםמולריות
ג ב ו ה ה על מנת ל ק י י ם פליטת חמצן בתהליך
ממלאים אחר דרישה ז ו
בריכוזים אוסמולרים ש ו ו י ם .
ע י כ ו ב ממשי מתקבל ב ר י כ ו ז י מלח ג ב ו ה י ם מ 3 -מ ו ל ר .
העובדה
שגלוקוז
וגליצין
,NaCI
הפוטוםינםזה.
ג ל ו ק ו ז ,או
גליצין
כ 3 -א ו ס מ ו ל ר נ ד ר ש י ם ל פ ע י ל ו ת מ ק ס י מ ל י ת כאשר
למטה ם 0 . 3 -א ו ס מ ו ל ר פליטת החמצן ע ו כ ב ה ל ג מ ר י
י כ ו ל י ם ל ה ח ל י ף את המלח לפליטת חמצן מרמזת כ י לפחות ל ג ב י ת פ ק י ד זה
הדרישה העקרית ה י א א ו ם מ ו ט י ת .
ספקטרום הבליעה של ס ו ס פ נ ם י ח ת א י ם ושל תמצית תאים ב ( v / v ) 8 0 $ -א צ ט ו ן ,
אצות
)ציור
ספקטרום
י ר ו ק ו ת אחרות
,a
) ( 5 5עם כ ל ו ר ו פ י ל
כלורופיל
b
זהה ל ז ו של
ו ק ר ו ם נ ו א י ד י ם כמרכיבים ע ק ר י י •
.(2
ה ש י נ ו י כתוצאה מהארה
600
) צ י ו ר (3גם ה ו א ט י פ ו ס י עם ״
550
520
500
)(nm
450
" s h i f t
ושינויי
400
Wavelength
D. p a r v a
ספקטרום ההבדל באור של ס ו ם פ נ ט י ח תאי
צ י ו ר מסי !3
pH
7.4
NaCI,20מ י ל י מ ו ל ר ט ר י ס י ן ,
תערובת הראקציה הכילה 1.5מ ו ל י
מצויר השינוי
ו א צ ו ת ה מ כ י ל ו ת 120מ י ק ר ו ג ר ם כ ל ו ר ו פ י ל בנפח ס ו פ י של 3מ ל י .
,הנמדד בסטקטרו-
n
m
״
י
(לשניה2א ר ג י ס
אורך גל נ ג ד י .
עם
5 4 0 A m i n c o - C h a n c e dual wavelength
פוטוממר
ק
ם
מ
m
n
- 21 -
I
552
ו
556
ו
ו
ו
ו
^k -
ו
I
0
564
560
)Wavelength (nm
D. parva
fהמתקבל בהארה של
ספקטרום ההבדל של צ י ט ו כ ר ו ם
צ י ו ר מ ם ;4
p H 7.4
NaCI,20מ י ל י מ ו ל ר ט ר י ם י ן
תערובת הראקציה ) 3מ ל י ( ה כ י ל ה ! 1.5מ ו ל ר
מצויר השינוי
1מ י ק ר ו מ ו ל ר D C M Uו א צ ו ת ה מ כ י ל ו ת 162מ י ק ר ו ג ר ם כ ל ו ר ו פ י ל .
nm540
(לשניה^
,
ל ם ״ מ ע ם
nm640)10 x4.5א ד ג י ם
המתקבל בהארה עם א ו ר
. A m i n c o - C h a n c e dual w a v e l e n g t h
אויר גל נ ג ר י בספקטרופוטומטר
,
׳
4
ציטוכרומים
. I p M DCMU
בולטים ).(56
צ י ו ר 4מתאר אח ח י מ צ ו ן
כ פ י שכבר ת ו א ר ב כ ל ו ר ו פ ל ס ט י ם מצמחים ע ל א י י ם ) (49ספקטרום ב ר ו ר נ ר א ה ב ת נ א י ם
א ל ו גם בתאי
. D . parva
פליטת
מקסימלי
ציטוכרום f
ב א ו ר ב ס ו ם פ נ ם י ת אצות המכילה
היחס של צ י ט ו כ ר ו ם
החמצן ב D . p a r v a -
f
ל כ ל ו ר ו פ י ל בתאים א ל ו ה ו א .1/800
ע ו כ ב ה ב א ו פ ן מלא ע ״ י D C M Uאו ע ״ י
התקבל ב 2-מ י ק ר ו מ ו ל ר ו ב 3 0 -מ י ק ר ו מ ו ל ר ,בהתאמה.
.BDHB
ע י כ ו ב חצי
השפעת עוצמת ה א ו ר על פליטת חמצן
o
פוטוסינטטי
מתוארת ב צ י ו ר ,5כ25-
ק י ל ו א ר ג י ם לם״מ
לשניה דרושים
לרוויה.
I
־
ציור מס
15
,
פליטת
תלות
תערובת
ואצות
החמצן
הראקציה
בעוצמה
הכילה 1.5
המכילות 150
תכונות
.2
פעילויות
א.
תאים
מתפוצצים,
הנ״ל.
פליטת
פעילות
שלמים של
NaCI,2 0מ י ל י מ ו ל ר
כלורופיל ב 3-מ ל י .
תוצרת
D. p o r v a
טריםין 7 . 4 ,
הארה
נעשתה
pH
באורוזוויו640
.Baird A t o m i c Inc.
אצות
פוטוטינטטיות
שלמים של
פוטופוםפורילציה
בוזאים
מולי
מיקרוגרם
Interference f i l t e r
שבדי
האור
22
-
D. p a r v a
)ציור
.(6
החמצן
נפסקת
מקסימלית
אינם
עם ז א ת ,
כאשר
) צ י ו ר (1
מתקבלת
מתחח
יכולים
לחזר
באור
ה א ו ס מ ו ל ר י ו ת של
והשברים
המתקבלים
ל ר י כ ו ז מ ל ח של
0.15
פריציאניד או
הםוםפנסיה
מסוגלים
מולד.
לקיים
מוקטנת
ל ב צ ע את
התאים
הראקציות
דרך
־ 2 3־
-C
o
E
X
200
100
PMS phosphorylation
CO
O
E
o
CP
E
X
CO
"e:
o
o
£
4.
50
reduction
־ 3c 1 0 0
o
Ferricyanlde
o
E
>0
g־
"E
a
a.
fc
>a
1
4 0 0 6 0 0 8 0 0 1000 1200
<
200
)NaCI concentration (mM
ציור מ ס
,
86
חיזור
תאים
7.4
פריציאניד
שלפינישל
pH
ופוספורילציה ב־
D. p a r v a
ונמהלו
פריציאניד
בתערובת
תערובת
D. parvaב א ו ר
נשטפו ב ־ 1 . 5
הראקציה
מולי
המכילה
הכילה
הראקציה ) 3מ ל י (
NaCI,2 0מ י ל י מ ו ל ר
ריכוז
7.8
0.35
כלורופיל.
מילימולר
נתרן
אשלגן
ו מילימולדקם^ ,
פוספט
5
3
לחיזור
מילימולר
טריםין,
D. parvaה מ כ י ל י ם 6 5
מיקרוגרם
תערובת
f
)Fe(CN K
6
הראקציה
לפוםפורלציה ע״י
2.5
4
המכילים
הנתון.
טריסין
מילימולר
pH
,7.8
מיקרומולר
30
המלח
ב נ ו ם ף נ 25
ותאי
pH,
בתלות
ברבוז
המלח
החיצוני
מיקרוגרם
כלורופיל
(>,V
PMS,
בנפח
PMS
ה כ י ל ה 25 :
מילימולר
ס ו פ י של 3
מילימולר
I3
2MgCI
מיליליטר.
3
ו ־ p a r v a .0
p32cpm0 x
6
־ - 2 4
ת כ ו נ ה מיותדת
ז ו של האצה איפשרה הכנת פרפרט שברי אצות ע ״ י מ י ה ו ל פשוט של ד ו ג מ ה
מ ר ו כ ז ת של אצות בתערובת האקציה בעלת א ו ס מ ו ל ר י ו ת כ ל ל י ת מתחת , 0 . 2טבלה 1מתארת את ה פ ע י ל ו ת
המתקבלת עם פ ר ג מ נ ט י ם א ל ו ״
טבלה מ ם
,
si
פעילויות
ב ר ו ר כי שברים א ל ו מראים פ ע י ל ו י ו ת ח י ז ו ר
פ ו ט ו ס י נ ט ט י ו ת של שברי
חיזור
פוטופוםפורילציה
וזירחוז
D. parva
ת
באור
ס
ו
ת
פ
מיקרומולים אלקטרונים
ל מ ג י כ ל ו ר ו פ י ל לשעה
ATP
מיקרומולים
ל מ ג י כ ל ו ר ו פ י ל לשעה
ללא תוספת
25
60
65
פריציאניד
PMS
200
95
80
35
280
Diquat
אםקורבט +
D i q u a t + DCIP
14ר פ ר ד ו ק ם י ז
)מיקרומול
NADP
30
4
0
) N A D Pמ י ק1ר ו מ ו ל ר פ ר ד ו ק ס י ן
ובת הראקציה ) 3מ ל י ( הכילה? 25מ י ל י מ ו ל ר
!
לחיזור
1.2מילימולר
N A D Pממים,
א ז י ד 50 ,מ י ל י מ ו ל ר
50פ י ק ר ו מ ו ל ר
,
פילימולר טריסין,
NaC
מאסקורבט
1-0.5
DCIP,
לחיזור פריציאניד,
0 . 5מ י ל י מ ו ל ר n ^ i N A D Pקסי ן
;Diquat
ל ח י ז ו ר Diquat
Diquat)30מ י ק ר ו מ ו ל ר
מילימולר
(
אסקורבט * N A D P + D C I P
ה מ כ י ל ו ת 60מ י ק ר ו ג ר ם כ ל ו ד ו פ י ל ו ה ת ו ם פ ו ח הבאוח!
פריציאניד;
אזיד,
5
2
(
3
2
אצות
גבוהות יחסית;
DCIP
כמצוין;
ו-
מאםקורבט
תערובות ראקציה ל פ ו ס פ ו ר י ל צ י ה ה כ י ל ו ,
7.8
0.5מ י ל י מ ו ל ר
ל ח י ז ו ר Diquat
DCIP1.2
ו 3 . 5 -מ י ל י מ ו ל ר אםקורבט;
NADP,40מ י ק ר ו מ ו ל ר פ ר ד ו ק ם י ן ,
pH
y
ממים,
מילימולר
^ N A D P ^ t
3.5מ י ל י מ ו ל ר אטקורבט
בנוסף.
2MgCI
4מילימולר
6
מילימולר
ו 4-מילימולר
נ ת ר ן ,אשלגן פוספט,
כאשר מ צ ו י ן 35מ י ק ר ו מ ו ל ר
7.8
PMSה ו ס פ ו .
pHהמכיל
3
mP10x
p
c
.
־
הפעילויות
היחיד
ג ב ו ה ו ת מאלו שהתקבלו קודם ל ב ן ב פ ר פ ר צ י ו ת של אצות
הבולט ה ו א תוסר ה י כ ו ל ת של ח ל ק י ק י ם א ל ו
התלויות
מצמחים
ש ו ו ת או
25
-
בפרךוקסין״
^ ! ־ N A D Pאו
ירוקות ) ( 5 7״
ל ק י י ם ר א ק צ י ו ת א ו ר אחרות
עם תוספת 3מ י ק ד ו מ ו ל ר פ ר ד ו ק ס י ן ,המספיק ל ר ו ו ת את ה ח י ז ו ר ב כ ל ו ר ו פ ל ם ט י ם
כ מ ו י ו ת ג ד ו ל ו ת בהרבה של פ ר ד ו ק ס י ן
ע ל א י י ם ,לא נראתה כ ל פ ע י ל ו ת ממשית״
נ ד ר ש ו על מנת
לקבל ר י א ק צ י ה חלשה ,ששיעורה עלה עם כמות ה פ ר ד ו ק ם י ן המוםפח עד ל ־ 4 0 -מ י ק ר ו מ ו ל ר .
כל ח י מ צ ו ן ^ N A D P I -בחושך,
מהסה״
בידדנו
פ ר ד ו ק ס י ן מתאי
יכולת
ז ו לתזר
D . parvaו ב ד ק נ ו
N A D Pקשור ב ס פ צ י פ י ו ת
שברי אצות
לפרדוקסין
אנדוגני,
י כ ו ל ת ו ל ה ח ל י ף פ ד ד ו ק ם י ן מסלק ע ל י ם המקובל בשימוש״
השפעת פ ר ד ו ק ם י ז מ ע ל י סלק או מתא?
מחסה או בשברי
לא ה ו ב ח ן
ו ל א ע י כ ו ב של ת י ז ו ר N A D Pעם ע י ר ב ו ב שברי אצות עם כ ל ו ר ו פ ל ס ט י ם
על מנת ל ב ד ו ק האם תוסר
מבלה מסי* 82
ההבדל
D. parva
על ח י ז ו ר N A D Pב כ ל ו ר ו פ ל ט ט י ם
D. parva
כ ל ו ר ו פ ל ם ט י ם מחסה
מקור
הפרדוקםין
מיקרומולים NADPמתוזרים
ל מ י ל י ג ר ם כ ל ו ר ו פ י ל שעה
0
90
0
22
תערובת הראקציה ) 3מ ל י (
5־ 0מילימולר
25
מיקרומולר
NADP
פרדוקסין
הכילה8
מילימולר
סלק ע ל י ם
D. parva
25מילימולר טריסין,
pH 7 . 8
,
NaCI,3מ י ק ר ו מ ו ל ר פ ר ד ו ק ס י ן מ ס ל ק -ע ל י ם ,או
0.53
מ D . p a r v a -״ כ ל ו ר ו פלסטי ם מתסה ושברי אצות ה כ י ל ו 3 0מ י ק ר ו ג ר ם כ ל ו ר ו פ י ל .
- 26 -
כמתואר
בטבלה 2כ ל אחד
אף אתד ל א ה י ה
טבלה
פעיל
3
טבלה מ ם ' ; 3
מהפרדוקםינים היה
בקבלת
מתארת
הראקציה
הקבלת
בשברי
פעילויות
פ ע י ל ו י ו ת שיחלוף
בקבלת
פעיל
חיזור
NADP
בכלורופלםטים
מחסה,
אך
האצות־
ATPase
ATP-P5ו -
ATP-PI
ושיתלוף
באור
תלויות
ATPaseת ל ו י ו ת ב א ו ר בשברי
בשברי
D. p a r v a
ו ב ב ל ו ר ו פ ל ס ט י ם מחסה
ATPase
כלורופלסטים
שברי
מיקרומולים
למגי
)
I
a
C
mM N
ל
ו
פ
ב(58)-־
D. parva
מחסה
מיקרומולים
משוחררים
ATP
לשעה
משוחלפים
פוספט
כלורופיל
עם
לשעה
31.5
7.4
18.50
12.5
3־14
0.58
1.75
-DTT
7.4
11.6
0.04
1.08
+ Atebrin
11.5
10.3
0.07
0.93
-
-
0.14
0.99
;Tris;pH20
M
ר
פוספט
כלורופיל
שברי
כלורופלםטים
למגי
ת ו ס פ ת
17־ 1
;7 mM
ו
שיחלוף
D. parva
מחסה
ATP-P1
י
M
; 5 m M P M S . $5mM A T P
ל
5
m
7
מ ל א
בקרת
-ATP+ADP
J
8
8
DTT
MAtebrin160mMA D P
חושף
;
pM
p
ה
ר
א
ק
צ
י
ה נעשתה כמתואר.
-
אצות
ע״י
ובכלורופלטןזיס
DTT
למרות
מילימולר.
,
ב.
ATPase
הדרישה
הפוטופוספורילציה
אופטימום
מחסה.
ופעילות
גם
בשברי
o־pH
התלות
השקעת
בחושך
מגנזיום
אצות
מתקבל
של
27
הבולט ב י ן
גבוהה
לריכוז
פעילות ב 7 . 8 -
פעילויות
ההבדל
-
שתי-המערכות הוא
בשברי
חוסר
האצות.
גבוה
במדיום
לגידול
בריכוז
המקובל
לכלורופלםטים
מערכת
הדרישה
ואפילו
הפןטופוספורילציה
האצה ,ח צ י
בשברי
רווי
מצמחים
אצות
פעילות
ע ל א י י ם של
אינה
שונה
מבלה מ ם
שברי
האצות
פעילות
פעילויות
פעילות
מיקרומולים
נצרכים
המתקבלים
א נ ז י פ ט י ת רב
בשיטת
השוק
גוונית.
האוספוטי
כמתואר
מאפשרת
בטבלה 4
קבלת
מכילה
נוזל
התמצית
עליון
קבוצות
למגי
ספציפיות של
אנזימים
בתפצית
גלפית
ספציפית
נ
א
פתאי
ז
י
D. parva
ם
םובסטרט
כלורופיל
לשעה
85
ריבולוז-צ,
115
פוספואנולפירובט
42
גליצראלדהיד-3-פוספט
דהידרוגנז
5
גליצראלדהיד-3-פוספס
ד ה י ד ר ו ג נ ז )(NADP
0
תנאי
הראקציות
עם
.pH
ו
,
כ1-
.א נ ז י מ ט י ו ת
פכלורופיל בעל
84
עיכוב
-1דיפוספט
גליצרול-3-פוםפט
0
גליצרול
30
גלוקוז-6-פוספס
45
לקטט
0
פירובט
כמפורט
ב צ י ו ר י ם 21. , 3 2
ובפרק
^ז־בוכםילז
קרבוכםילז
דהידרוגנז
קינז
דהידרוגנז
דהידרוגנז
פוספט
"שיטות".
דיקינז.
)(NAD
)(NAD
חופשי
אנזימים
־ - 2 8
א נ ז י מ י ם המשחיכים ל כ ל ו ד ו פ ל ס ט ו ק ש ו ר י ם ל פ ו ט ו ס י נ ט ז ה כמו
שונותן
וגליצראלדהיד-3-פוספט
ופוטוםינטזה
כמו
כמו
דהידרוגנז
הגדלות
פוספט
ז ן נ ז י מ י ם המשתיכים ל מ ט ב ו ל י ז ם של ק ר ב ו ה י ד ר ט י ם
גליצראלדהיד-3-פוספט ד ה י ד ר ו ג נ ז
ריכוז-5-פוספט איזומרזן
ולקטט
)j(!NADP
דהידרוגנז.
ר י ב ו ל ו ז דיפוספט קרבוקםילז
);(NAD
א נ ז י מ י ם המשתיכים ל מ ע ג ל ה פ נ ט ו ז ו ת
ו א נ ז י מ י ם צ י ט ו פ ל ס מ ט י י ם מ ס י ם י ם כמו
גלוקוז6-־פוספט דהידרוגנז
פ ר ו פ י ל פ ע י ל ו ת ה א נ ז י מ י ם ה מ ת ו א ר י ם ד ו מ ה ל פ ד ו פ י ל י ם מאצות י ר ו ק ו ת אחרות
ב ת נ א י ם פ ו ט ו א ו ט ו ט ר ו פ י י ם ) ( 5 9ההבדל ה ב ו ל ט ה ו א ב פ ע י ל ו ת ה נ מ ו כ ה של
דהידרוגנז ) (NADPב-
ע ל י ה נ ד ו ן בהרחבה בהמשך־
D . parva
גליצראלדהיד-3-
פעילות שני
אנזימי
ו•
הקרבוכסילציה
ר י ב ו ל ו ז ד י פוספט ק ר ב ו ק ס י ל ז
ו פ ו ס פ ו א נ ו ל פ י ר ו ב ט ק ר ב ו ק ס י ל ז ה י א ב א ו ת ו סדר ג ו ד ל
אך ח ו ס ר כל פ ע י ל ו ת של פ י ר ו ב ט פ ו ס פ ט .ד י ק י נ ז
מחזרות
ג־
C 0 2ל ק ר ב ו ה י ד ר ט י ם דרך מעגל
קלוין־
פ ע י ל ו י ו ת " כ ל ו ר ו פ ל ט ט י ם שלמים"
השברים של
דו-חמצני.
ניסינו
D. parvaאשר ה ו כ נ ו ע ״ י
ל ז לפחח ט י פ ו ל ע ד י ז
כ
ל ל א הריסת י כ ו ל ת ם לקבע פחמן
בתמיסת 3 5״ 0מ ו ל ד ם ו ר ב י ט ו ל .
יכונו
" כ ל ו ר ו פ ל ט ט י ם " של
ל פ ל ו ט חמצן ו ל ק ב ע פחמן
גם
) ( 6 0באקםטרקט
D. parvaמרמז כ י האצות
כלורופלםטים
הכלורופלםטים
טריס,
י ו ת ר אשר יאפשר כ נ י ס ת מ ק ב ל י א ל ק ט ר ו נ י ם לתאים
צ י ו ר 7מתאר קבלת מצב ד ו מ ה כאשר התאים ה ו ר ח פ ו
על מנת ל ה ב ד י ל ב י ן תאים מ ט ו פ ל י ם א ל ו
D . parva־
דו-חמצני,
כ ל ו ר ו פ ל ם ט י ם א ל ו חסרו
ו ש ב ר י ם של
דו-חמצני־
פ י צ ו ץ א ו ס מ ו ט י ,כ מ ת ו א ר ,לא י כ ל ו לקבע פחמז
ב כ ל ו ר ו פ ל ם ט י ם א ל ו נ ש א ר י ם 10$לערך מ פ ע י ל ו ת התאים
ו ע ם זאח י כ ו ל ח ח י ז ו ר פ ר י צ י א נ י ד ש ו ו ה ל ז ו של שברי א צ ו ת .
היכולת לחזר
.NADP
חוסר האפשרות ל ח י ז ו ר
D. parvaי ד ו ן בהרחבה ל ה ל ן .
ב מ ד י ו ם ה מ כ י ל ם ו ר ב י ט ו ל ,ם נ י ט ו ל או
ט ר י ס י ן או פוספט ב־־6־7
• pH
ל ב י ן שברי האצות הם
N A D Pשל
לא נ ר א ו ה ב ד ל י ם ב פ ע י ל ו ת
ג ל י צ ר ו ל עם ב ו פ ר י ם ש ו נ י ם כ מ ו
HEPES
- 29 -
u
a
E
E
5.0
«
o
E
4.0
ס־
>a
o
3
>a
3.0
-
>a
סי
c
o
>s
a
'E
2.0
/׳/
/
fixation
<י• ion
2
0.6
C0
0
)Time (min.
ו ח ז ו ר פ ר י צ י א נ י ר " ב ב ל ו ר ו פ ל ס ט י ם " של
פליטת ח מ צ ן .ק י ב ו ע C Q 2
צ י ו ר מ ס ;7
0.35מ ו ל ר ם ו ר ב י ט ו ל ,
תערוב! :הראק^יה ) 3מ ל י ( לפליטת חמצן ה כ י ל ה :
2MnCI
HEPES,p H 7.6מ י ל י מ ו ל ר 1 , M g C I 2מ י ל י מ ו ל ר
,
טילימולר
D. parvaהמכילים
ו-
HCO3
מילימולר
^^02Cה כ י ל ה ב נ ו ס ף
.
כ ל ו ר ו פ י ל ת ע ר ו ב ת הראקציה ל ק י ב ו ע
ב י ק ר ב ו נ ט ת ע ר ו ב ת הראקציה ל ח י ז ו ר פ ר י צ י א נ י ד ה כ י ל ה בנוסף.
pc
C1.0
פרטים נ ו ט פ י ם כ מ צ ו י ן " ב ש י ט ו ת " .
0.5מ י ל י מ ו ל ר פ ר י צ י א נ י ד ללא ב י ק ר ב ו נ ט .
,
רוגרם
D. parva
־ 30
האם
.3
NADP
כפי
תכשירים
נדון
ה ו א ח ו מ ר ב י נ י י ם הכרחי
ח ו פ ש י ם מתאים ל ח ז ר
נםיונות
יתוארו.
ש
NADP
ל
על
N A D Pב פ ו ט ו ס י נ ט ז ה בכלל ו ב א צ ה
ב ש נ י ,הבדלה ב י ן השפעת מעכב ס פ צ י פ י על התפתתות
באצה
שלשה
בפרט.
ד ו -ת מ צ נ י בשברי
י כ ו ל ת ה פ ו ט ו ם י נ ט ז ה ל ב י ן השפעתו
Euglenaאשר ה ו ע ב ר ה מ ת נ א י חושך ל א ו ר .
NADP
ובשלישי,
באצות שלמות?
השפעת מעכבים
DSPD
בפרדוקסין
י ד ו ע כמעכב ח י ז ו ר ב א ו ר של
).(34
הראשונה ל ב י ן
פרדוקסין
).(34
DSPD
ב י ן מערכה
צ י ו ר 8מתאר את ע י כ ו ב ה ח י ז ו ר ב א ו ר של פ ר ד ו ק ס י ן
כ 50?4-ע כ ו ב נראה ב ס ב י ב ו ת
של ת י ז ו ר ב א ו ר של צ ב ע י ם בעלי
המוצע ל -
NADP
ו ר א ק צ י ו ח א ו ר אחרות ה ת ל ו י ו ת
מאחר ו ל א נמצא ע י כ ו ב של ת י ז ו ר נ י ט ר י ט נקבע אתר פ ע ו ל ת ו
ב כ ל ו ר ו פ ל ס ט י ם מחסה.
העיכוב
בפרק זה
ב י ן מערכת א ו ר ה ר א ש ו נ ה
N A D Pב כ ל ו ר ו פ ל ס ט י ם ו ב ק י ב ו ע פחמן
בדיקת השאלה האם נ י ת ן ל ע ק ו ב אחר ח י ז ו ר ב א ו ד של
אור
D. parva
ב ר א ש ו ן ,השפעת מעכבים אשר אתר פעולתם הוא
אינדוקציה אנזים תלוי בNADP -
א.
D. parva
ה י א ח ו ס ר ה י כ ו ל ה של
ו ל ק י י ם שאד ר א ק צ י ו ת א ו ר ת ל ו י ו ת ב פ ר ד ו ק ט י ן .
י־״ , N A D Pבהקבלה על ח י ז ו ר ב א ו ר של
אצות.
בפוטוםינטזה?
ש ר א י נ ו אחת ה ת כ ו נ ו ת ה י ו צ א ו ח ד ו פ ן באצה
בדרישה ל ת י ז ו ר ב א ו ר
טיפוסי
־
0.1ב מ י ל י מ ו ל ר .
פ ו ט נ צ י א ל נ מ ו ך כמו
מאתר ו ל א נראה כל ע י כ ו ב
D i q u a tת ו צ א ו ת א ל ו מאשרות את אתר
ב י ן מערכת האור ה ר א ש ו נ ה ל ב י ן ,פ ר ד ו ק ס י ן .
לעומת ז א ת ,ה ת ו צ א ו ת
הבאות מראות כי אתר ה ע י כ ו ב ה ו א פ ד ד ו ק ס י ן עצמו ו ל א אתר ק ו ד ם כ פ י ש ה נ י ח ו אחרים
ה ת י ז ו ר ה א נ ז י מ ט י של צ י ט ו כ ר ו ם
פרדוקסין-
Cע״י
- NADPרדוקטז
61
( , ( N A D P Hה ד ו ר ש השתתפות פ ל ב ו פ ר ו ט א י ן
ו פ ר ד ו ק מ י ן ,רגיש לגמרי
ה ד ו ר ש רק את ה פ ל ב ו פ ר ו ט א י ן א י נ ו מושפע ל כ ל ל
).(34
ל-
)ציור .(9
, D S P Dב ע ו ד שזה של
,DCIP
ו כ
ס!.
0
0 . 5
)Sulfo-DSPD concentration (mM
ציור
מס
,
;8
s u l f o DSPDע ל
השפעת
תערובת
25
7.8
pH
מחסה
הפעילות
ל -
מהגדרת כ ר מ ת
A A
3
1 0
הראקןציה
F
הכילה
החיזור
בנפח
כ ו ל ל של 3מ ל י :
מילימולר
המכילים 53
חיזור
הפרדוקסין ב -
של
2.5
מיקרוגרם
באור של
פרדוקםיז
25
NaCI,4 . 5מ י ק ר ו מ ו ל ר
כלורופיל.
פרטים
םילימולר
פרדוקסין
נוספים
בופר
טריםין,
וכלורופלםטים
מתוארים
"בשיטות".
s t e a d ystate.1 0 0 $־ מתיחס
x
בnm497-
מינוס
וחח.540
ו
- 32 -
)Sulfo-DSPD concentration (mM
ול-
40
C
s u l f a DSPDעל מעבר א ל ק ט ר ו נ י ם N A D P H - aל צ י ט ו ב ר ו ם
צ י ו ר מ ם ' :9השפעת
25מ י ל י מ ו ל ר ט ר י ם י ן ,
תערובת הראקציה ה כ י ל ה בנפח ס ו פ י של 3.0מ ל י :
פלבופרוטאין
;
מיקרומולר
; N A D P H N a C I
D C I Pאו 3.5מ י ק ר ו מ ו ל ר צ י ט ו כ ר ו ם C
מ נ ו ק ה בחלקו ו 2 0 -מ י ק ר ו מ ו ל ר
DCIP
פ ע י ל ו ת בת ״ 100/מתיחםת ל 8 -נ נ ו מ ו ל י ם
ו 3-מיקרומולר פרדוקםין.
Cשהתחזרו ל ד ק ה .
שהתחזרו לדקה או ס ו נ נ ו מ ו ל י ם צ י ט ו כ ר ו ם
בריכוזי
DSPD
ה ד ר ו ש י ם ל-־ 50?£ע י כ ו ב של ה ר א ק צ י ו ת ה ת ל ו י ו ת ב פ ר ד ו ק ם י ן לא
נראתה כל השפעה על פליטת חמצ ^/פ ו ט ו ם י נ ט ט י בתאי
) D. parvaצ י ו ר
.(10
DCIP
33 -
ציור
השפעת
מטי* ; 1 0
תערובת
25
על
DSPD
הראקציה
מילימולר
פליטת
בנפח
טריםין,
חמצז
כ ו ל ל של
7.6
-
ב-
D. p a r v a
2.5מ ל י
הכילה:
pH
ותאי
1.5
D. p a r v a
NaCI
מולר
ה מ כ י ל י ם 54
מיקרוגרמים
כלורופיל.
ז ה בהתאמה ע ם
הרווחים על
פירופיםפט
עצמו
),37
כמתואר
,(36
בציור 11
נמצא
ולכן
השפעות
דומות של
מעכב ז ה
באצות
מעכב כ ל
הראקציות
התלויות
בפרדוקםין
תואר
פירופםפט
כמעכב
האנטראקציה של
מעכב ג ם
חיזור
פרדוקםין
NADPו ג ם
אחרות
).(62
מלבד
מחוזר עם
חיזור
חיזור
פרדוקםין
הפלבופרוטאין.
פרדוקםין
בשיעור
דומה.
r
—
— 1 0 0 S — 8
c
o
o
o
50
F e r r edoxin
#
0
\
\
^ \
°
NADP
o
<
60
70
50
30
40
) concentration ( m M
צ י ו ר מם
של
3
־10
מכאן
Pyrophospate
NADP
:11השפעת פ י ר ו פ ו ם פ ט על ח י ז ו ר ב א ו ר של פ ר ד ו ק ם י ן ו -
25מ י ל י מ ו ל ר ט ר י ם י ן ,
תערובת הראקציה ה כ י ל ה בנפח כ ו ל ל של 3מ ל י :
, N a C Iכ ל ו ר ו פ ל ם ט י ם מחסה ה מ כ י ל י ם 42
pH,25מ י ל י מ ו ל ר
7.8
מ י ק ר ו ג ר מ י ם כ ל ו ר ו פ י ל ו 4 . 5 -מ י ק ר ו מ ו ל ר פ ר ד ו ק ם י ן או 0.1מ י ל י מ ו ל ר
פ ע י ל ו ת בת 100%מתיחסת ל A A -
N A D Pו 4.5-מיקרומולר פרדוקםין.
5 4 0 x־ ,nm497או ל ־ 1 2 0מ י ק ר ו מ י ל N A D P :
2ב־וחח
שהתחזרו ל מ ג י כ ל ו ר ו פ י ל לשעה.
ש פ י ר ו פ ו ם פ ט מתקשר י ש י ר ו ת עם
דו-חמצני
20
1
10
בתכשירי
כ ל ו ר ו פ ל ם ט י ם של
פרדוקטין.
כלורופלםטיס ), ( 6 3 - 65
D. parva
פ י ר ו פ ו ם פ ט נמצא מ ז ר ז ו ל א מעכב ק י ב ו ע
ו נ י ג ו ד זה כבר ה ו ז כ ר
).(37
גם בפרפרט
לא נראתה כל השפעה של פ י ר ו פ ו ם פ ט על פליטת ח מ צ ן .
פחמן
-
P-ADPR
כמתואר
- 35
תואר כמעבב ס פ צ י פ י של ה פ ל ב ו פ ר ו ט א י ן
פרדו^סין
- N A D P -רדוקטז
).(66
ב צ י ו ר 12
צ י ו ר מטי
תערובת הראקציה
;12
(
D. parva
D C | Pב ב ל ו ר ו פלסטינו של
p-ADPRעל ח י ז ו ר
השפעת
HEPES, 7.6
pH
^ ^
50מ י ל י מ ו ל ר
מלי)3הכילה:
MnCI2,0.33מ ו ל ר ם ו ר ב י ט ו ל ,
1מילימולר I MgCI2מילימולר
50מ י ק ר ו ג ר נ ו א י ז ו צ מ ר ט ד ה י ד ר ו ג נ ז ,
איזוציטרית,I
Iמ י ל י מ ו ל ר חומצה
D. p a r v aה מ כ י ל י ם
מ י ק ר ו מ ו ל ר N A D Pותאי
DCIP.3.3
12מ י ק ר ו מ ו ל ו
ה י כ ן ש מ צ ו י ן הוסף 0.13מ י ל י מ ו ל ר . P - A D P R
11.4מיקרן^גרם כ ל ו ר ו פ י ל .
פעילות
התקבל
מסלק
הפלבופרוטאין
ב כ ל ו ר ו פ ל ם מ י ם על
בחיזור ציטוכרום
עלים
D. parva
Cעם פ ל ב ו פ ר ו ט א י ן
•P-ADPR
ע ו כ ב ה על
ב כ ל ו ר ו פ ל ם ט י ם של
ע י כ ו ב דומה
D. parvaבתוספת פ ר ד ו ק ם י ן
) צ י ו ר .(13
1
1
1
ו
1
Control
ו
ו
ו
y
—
5
—
4
CO
<נ>
(nm
—
o
C
3
—
+ P-ADPR
׳ ׳ /
o
o
3
כד
a
>k.
O
>a
E 2
—
o
x:
w
1
—
1
8
1
7
1
6
ו
5
1 1
+ D. parva
1
4
3
2
o
o
/ /
T״>
1
Ci
0
)Time (min.
צ י ו ר מם־* :13
בריכוזים
D. p a r v a
Cב ב ל ו ר ו פ ל ס ט י ם של
ADPR־ Pעל ח י ז ו ר צ י מ ו ב ר ו ם
השפעת
D C I Pכמתואר ב צ י ו ר 12ו ה ש י נ ו י י ם ה ב א י ם :
תערובת הראקציה ללא
0.5מ י ל י מ ו ל ר N A D P
C,3מ י ק ר ו מ ו ל ר פ ר ד ו ק ם י ן ,
11מ י ק ר ו מ ו ל ר צ י ט ו כ ר ו ם
ה י כ ן ש מ צ ו י ן הוסף
D . p a r v aה מ כ י ל י ם 8.8מ י ק ר ו ג ר ם כ ל ו ר ו פ י ל .
ותאי
. P-ADPR
0.65מ י ל י מ ו ל ר
המעכבים ראקציו*ן ה ת ל ו י ו ת ב פ ל ב ו פ ר ו ט א י ן ,
ה כ ל ו ר ! פלסטי ם לקבע פחמן
דו-חמצני
ולפלוט חמצן.
P-ADPRא י נ ו תשפיע על
יכולח
ד ב
ב״
DSPDעל התפתחות ה פ ו ט ו מ י נ מ ז ה
השפעת
ב-
תלויות
),67
התלוי
(50״
לכן
עיכוב
קטן
נ י ת ן לעכב י צ י ר ת א נ ז י ם ה ת ל ו י
צ י ו ר 14מתאר כ י עם נ ו כ ח ו ת
לעומת זאת פ ע י ל ו ת
עוכבה בצורה חזקה.
מיקרואטומים
דהידרוגנז
כלורופיל
N A D Pי ע כ ב גם את א י נ ד ו ק צ י ה
in v i v o
ה נ ס י ו ן נערך
DSPDרק
לא נראה כל ע י כ ו ב
לגליצראלדהיד-3-פוספט דהידרוגנז
גליצראלדהיד-3-פוםפט ד ה י ד ר ו ג נ ז התלויה ב-
כך ב ת נ א י ם א ל ו התאים י כ ל ו
NADP
ל ק י י ם פ ו ט ו ס י נ ט ז ה ב ש י ע ו ר של 390
חמצן נ פ ל ט ל מ י ל י ג ר ם כ ל ו ר ו פ י ל לשעה ב ע ו ד ש פ ע י ל ו ת
ה ת ל ו י ה N A D P - oהיתה 120מ י ק ר ו מ ו ל י ם של
לשעה.
ולכן
ר י כ ו ז מתאים של
נראה על י צ י ר ת כ ל ו ד ו פ י ל לתא ו י כ ו ל ת פ ו ט ו ם י נ ט ט י ת ל ת א .
של ה י כ ו ל ת ה פ ו ט ו ס י נ ט ט י ת ה נ ו צ ר ת ל מ י ל י ג ר ם כ ל ו ר ו פ י ל או
התלוי
נצפה
ד ה י ד ר ו ג נ ז ) ( N A D Pללא ע י כ ו ב ה פ ו ט ו ם י נ ט ז ה .
כמעכב ס פ צ י פ י .
ב.NAD -
וליצירת הכלורופיל
ב N A D P H -ללא ע י כ ו ב ה פ ו ט ו ס י נ ט ז ה ״
DSPDמהמעכבים ה נ ת ו נ י ם ח ו ד ר לתאים שלמים
DSPD
גליצראלדהיד-3-פוספט
י צ י ר ת N A D P Hא י נ ה מ ה ו ו ה דרישה הכרתית
כ י תוספת אחד פהמעכבים ה נ ת ו נ י ם למעלה המעכב ח י ז ו ר
רק
פעילות
ב N A D P -מופיעה באופן מקביל ל י כ ו ל ת ה פ ו ט ו ם י נ ט ט י ת
ג'ליצראלדהיד-3-פוספט
עם
Euglenaה ג ד ל י ם בחושך ל א ו ר נמצא כי
א ם ,כפי שמראות ת ו צ א ו ת י נ ו ,
לפוטוסינטזה,
ופעילויות
NAD(P) :
עם העברת תאי
דהידרוגנז
גליצראלדהיד-3-פוספמ דהידרוגנז
גליצראלדהיד-3-פוספט
N A D P Hהמחחמצנים ל מ י ל י ג ר ם
-
50
40
30
20
10
-
38
40
0
)(hours
ציור
30
20
10
0
Time
DSPDעל י צ י ר ת ב ל ו ר ו פ י ל ,ג ל י צ ר א ל ד ה י ד - 3 -פ ו ס פ ט ד ה י ד ר ו ג נ ז ו ת
השמעת
מסי : 1 4
ה ת ל ו י ו ת ב N A D P -א ו ב N A D -ו י כ ו ל ת פ ו ט ו ס י נ ט ט י ת בזכיז הארת ס ו ם פ נ ם י ת
E. q r a c i l l i sהמועברת מ ת נ א י חוי:סר.
מ י ל י מ ו ל ר ft,Tris.7pH :><5
מ ד י ו ם הבדיקה ל א נ ז י מ י ם ה כ י ל
מ י ל י מ ו ל רDTT,0.16ATP
, 3
04MgS,1.2מ י ל י מ ו ל ר
8מילימולר
NADH,4 . 5מ י ק ר ו מ ו ל ר ח .פ ו ם ר י ו ג ל י צ ר י ת ,כמות
^ ^ • " • ^ N A D P Rאי
לפרטים נ ו ס פ י ם
. Euglena
מ ר ו ו ה של פ ו ס פ ו ג ל י צ ר ט ק י נ ד ו ת מ צ י ת מת •י! י
ראה " ש י ט ו ת " .
t
<
־ 3 9־
שינויי
ג.
פ ל ו ר ו ס נ צ י ה כ ח ו ל ה ת ל ו י ה ב א ו ר באצווז שלמות
עם הארת ס ו ם פ נ ם י ת תאים שלמים של
נראית
ע ל י ה מ ח ז ו ר י ת ב פ ל ו ר ו ם נ צ י ה בחולה עד לרמה קבועה ו ה ח ז ר ה לרמת החושך ה ר א ש ו נ י ת
עם כ י ב ו י ה א ו ר
ציור
D. parvaבאור אפקטיבי
לפוטוטינטזה
) צ י ו ר .(15
D. p a r v a
ש י נ ו י י פ ל ו ר ו ס נ צ י ה כ ח ו ל ה ב א ו ר בתאים שלמים של
מ ס ;15
NaCI,25מ י ל י מ ו ל ר ט ר י ס י ר
תערובת הראקציה ) 3מ ל י ( ה כ י ל ה 1.5מ ו ל ר
D. p a r v aה מ כ י ל י ם 30מ י ק ר ו ג ך ם כ ל ו ר ו פ י ל ל מ ל מ ת א רי'|
7.4pHו ת א י
^ ^x3.5 10
ע
RG
הארת האצות ב א ו ר מעל nm645דרך פ י ל ט ר
. S c h o t lמתאר כ י ב ו י ה א ו ר .
א ר ג י ם ל ם " 2ל ש נ י ה ,תוצרת
,
ב
פ
ו
צ
מ
ה
- 40ז ו כבר
תופעה
וכפי
מאחר
מעניין
מראים
כמדד
ה ו ב ח נ ה באצות שלמות
שראינו
ל ב ד ו ק האם
שינויי
לחיזור
SI(70-
P
בולט ב י ן שני
ניחן
ח ו פ ש י ו ת מתאים של
לעקוב אחר
פלורוםנציה כחולה
חיזור
לחיזור
D. parva
NADPבאור
ט י פ ו ס י י ם ע ו ר ר ה השגות
אינן
באצות
ולחימצונו
NADPבKור
מחזרות
שלמות.
ל ג ב י שיטת
ה ע ו ב ד ה שתאי
הפלורוםנציה
ציור
האצות
הוארו
מס י
באור
D. parva
הכחולה
בציור
(
,
15DCMU
עיכבו
המעכבים
ו-
ל ג מ ר י את
)ציור ,(16
,DBMIB
העליה
המעכב מעבר
אלקטרונים
ב פ ל ו ר ו ם נ צ י ה ,אך תאור
בעוד שDBMIB-
מראה עקומה
פוטוםנטטי
עקומות
נורמלית
ב י PS I I 7
ה ר י כ ו ז י ם מראה הבדל
מטיפוס
S
) DCMU,DBMIB ( M
:16
היה
•N A D P
כמתואר
68
פרפרציות
שונות
ויוחסה
NADP
באור
בחושך
).(41
השפעת
תאי
תערובת
640
לפרטים
DCMU
או
D . parva
D B M I Bעל רמת
העליה
בפלורוםנציה
ה ב ת ו ל ה בהארת
ה ר א ק צ י ה כ מ ת ו א ר ב צ י ו ר מ ם ' 15ע ם ר י כ ו ז י ה מ ע כ ב י ם ה נ ת ו נ י ם .
ארגיט לס״מ״ לשניה.
x
7.5
ב ע ו צ מ ה של '10
nm
נ ו ס פ י ם ראה " ש י ט ו ת "
י
DCMU^n
11׳ -בריכוזים
האור
ג ב ו ה י ם הישרה ה י פ ו ך פזת ה פ ל ו ר ו ם נ צ י ה הכחולה ל י ר י ד ה ב פ ל ו ר ו ס נ צ י ה עם הדלקת
)ציור .(17
אפקס דומה התקבל עם הקרנת א ו ר א ד ו ם -ר ח ו ק של
D. p a r v a
ש י נ ו י י ה פ ל ו ר ו ם נ צ י ה ה כ ח ו ל ה ב א ו ר א ד ו ם ו ב א ו ר א ד ו ם -ר ת ו ק בחאי
צ י ו ר מ ם ;17
בעוצמה של
nm
640
האצות ה ו א ר ו ב א ו ר
תערובת הראקציה כמו ב צ י ו ר .15
x
2.8
א ר ג י ם ל ם ״ מ ל ש נ י ה ,או באורוזזוו 715בעוצמה של 1 0
x
7.5
ארגים ן י ״ 2לשניה.
,
4
10
ווווו ,715כאשר ה י ר י ד ה
2
ס
בפלורוםנציה
4
מ
הכחולה מעוכבת על י ד י
) DBMIBצ י ו ר
.(18
-
)(M
ציור
הוארו
DCMU , DBMIB
השפעת D C M Uאו
מ ם :18
715באור nm
תערובת הראקציה כמו ב צ י ו ר 15בתוספת
x
2.8
בעוצמה ל 104
nm
715
D B M I Bעל רמת ה י ר י ד ה
,
באור
ש
תופעה
ז ו של השרית
DCMU
ירידה
א י נ ה תואמת את ההנחה כ י
ל-
?Iכמו
צ י ט ו כ ר ו ם f (49
לדעתנו
בלתי
שינויי
י ד ו ע ה הממוקמת
מתארת
חימצונה
הכחולה
)ציור .(17
ר י כ ו ז י המעכבים ה נ ת ו נ י ם .
ארגים ל «י 2לשניה.
ס
האצות
ם
שינויי
ה פ ל ו ר ו ם נ צ י ה מתארים ח ז ו ר . N A D P
(
.
PS I I
ל . PS I -
ו א י ל ו הקרנת א ו ר
העל,יה
אין
ו ח י ז ו ר של
קומפוננםה
ב פ ל ו ר ו ם נ צ י ה ה כ ח ו ל ה עם הארת א ו ר א ד ו ם
א ד ו ם -ר ח ו ק או א ו ר א ד ו ם ב נ ו כ ח ו ת
הקושי ה ב ו ל ט בהנחה ז ו מתבטא ב ע י כ ו ב
ו ה ן של ה י ר י ד ה בה.
לעומת זאת בדיקת
ק ו מ פ נ נ ם ו ת במערכת מעבר ה א ל ק ט ר ו נ י ם ב י ן PS II
ה פ ל ו ר ו ס נ צ י ה הכחולה מתארים ה צ ב י ח י מ צ ו ן
בין
ח י ז ו ר הקומפוננטה
ב פ ל ו ר ו ס נ צ י ה הכחולה בהאררו אצות
ב פ ל ו ר ו ס נ צ י ה כ ח ו ל ה עם הארת א ו ר א ד ו ם -ר ח ו ק או א ו ר א ד ו ם ב נ ו כ ח ו ת
התוצאות מראה התאמה רבה ב ת ג ו ב ו ת ל א ו ר של
5
- 42
D C M Uמתארת
D B M I Bהן של ה ע ל י ה ב פ ל ו ר ו ם נ צ י ה
זה ס ב י ר כי מעכב ס פ צ י פ י לאתר במעבר ה א ל ק ט ר ו נ י • ה פ ו ט ו ט י נ ט * ! •
יעכב גם את צר ה ח י ז ו ר ו ג ם את צד ה ת י מ צ ו ן על תרכובת אחת.
ב פ ל ו ר ו ט נ צ י ה הכחולה על י ד י
צ י ו ר 19מראה כי
DBMIBמבוטל עם ע י ר ב ו ב חמצן בסוספנטית האצות.
ע י כ ו ב העליה
הםבר אפשרי
צ י ו ר מ ם ;19השפעת חמצן על ב י ט ו ל ע י כ ו ב העליה ב פ ל ו ר ו ס נ צ י ה הכחולה ב נ ו כ ח ו ת DBMIB
ה י כ ן ש מ צ ו י ן הוסף תמצן תוך ביעבוע
תערובת הראקציה כמו ב צ י ו ר .15
x
למשך 2רקות .האצות הוארו באור מעל nm645בעוצמה של 3.5 -*10
ארגים לם״מ לשניה.
,
2
הוא בקבלת מצב ח י ז ו ר מלא של כל ה ק ו מ מ ו נ נ ט ו ת ב י ן
ב נ ו כ ח ו ת המעכב ה מ ו נ ע ח י ז ו ר נוסף בהארה.
חיזור
באור של התרכובת ה פ ל ו ר ו ס נ צ ט י ח .
PS IIלאתר ה ע י כ ו ב של DBMIB
תוספת החמצן מחמצנת אחת ה ק ו מ פ ז נ נ ט ו ת ומאפשרת
לעומת זאת הוספת חנקן לםומג׳נסיח האצות אי פשרה
העלאת רמח ה י ר י ד ה ב פ ל ו ר ו ם נ צ י ה באור א ד ו ח -ר ח ו ק כתוצאה מקבלת מצב ח י ז ו ר ר א ש ו נ י גבוה י ו ת ר .
- 44כל התוצאות הללו מראות כי ש י נ ו י י הפלורוםנציה הכחולה בהארה נ י ג ר מ י ס על י ד י תרכובת
בלתי ידועה המתחזרת ע״י
PS II
ומתחמצנת ע״י
.PS I
מאחר ושברי אצות או בלורופלסטית לא
הראו ש י נ ו י י ם אלו סביר להניח כי התרכובת הפלורוםנצטית אינה תלק ממערכת מעבר האלקטרונים
בכל מקרה א י ן
הטוםוסנטטית עצמה אלא נמצאת בתמיסה בשווי משקל עם אחת הקומפוננטות שלה.
להניח כי ש י נ ו י י הפלורוםנציה הכחולה באור מורים על מצבי ח י מ צ ו ן ו ח י ז ו ר של
.4
השפעת מלת על פ ע י ל ו י ו ת
in v i t r o
ב-
D. parva
כפי שכבר הוזכר ) צ י ו ר , ( 1היכולת של תאי
מוחלט בשמירה על אוסםולריות גבוהה במדיום.
N A D Pבאצות.
D. parvaלבצע פ ו ט ו ס י נ ט ז ה תלויה באופן
בהקבלה ל א נ ז י מ י ם מבודדים מחידקים ה ל ו פ י ל י י ם
הדורשים ר י כ ו ז י מלח גבוהים לפעילות אופטימלית ) , ( 2היה מ ע נ י י ן לבדוק האם חלק מהפעילויות
של האצה יראו בדומה תלות באוסמולריות של המדיום.
in vitro
צ י ו ר 20מראה כי ר ו ב ראקציות האור הנעשות בשברי
u
e
200
לא הושפעו או עוכבו
D. parva
PMS
o
Phosphorylation
E
400
A s c •••DCIP—Diquat
in
c
o
tn
o
E
>a
300
(0
>a
O
4.
5
£
O
100
reduction
*-י
Ferricyanlde
a.
<
phosphorylation
3000
2000
Ferricyanlde
\
£י \
A
»_
o
E
2 0 0 5:
*
100
-fc
o
A
UJ
1000
25
)NaCI concentration (mM
צ י ו ר מם' :20
השפעת מלת על מעבר אלקטרונים ו ס ו ם פ ו ר י ל צ י ה באור בשברי D. parva
• pH 7
NaCI,20מ י ל י מ ו ל ר ט י י ם י ז ,
אצות מרוכזות ב 1.5-מולר
נמהלו םי 50 -בתערובת הראקציה ) ר י כ ו ז מלח סופי 25מ י ל י מ ו ל ר ( ולאחר מכן
N a C Iהוסף עד ל ר י כ ו ז ה מ צ ו י ן .יתר התנאים כמתואר בטבלה מם׳ .1היכן
CCCPהוסף ל 0 . 8 -מ י ק ר ו מ ו ל ר .
שמצוין.
4
־
ע״י
א ו ס מ ו ל ר י ו ת ג ב ו ה ה ב א ו פ ן ד ו מ ה ל ז ה המתואר ל ג ב י כ ל ו ר ו פ ל ס ט י ם מצמחים ע ל א י י מ ) . ( 7 1
יוצא
נראית
ציור
- 43
הדופן
DCIPל
ה י ח י ד היתה הראקציה מאםקורבט +
Diquat
ו ג ם במקרה זה ר ו ב ההשפעה
ת ל ו י ה באפקט הפרת צ י מ ו ד מאתר ו ה ו א נ ע ל ם עמ תוספת מפר צ מ י ד ו ת
21מתאר כ י
.CCCP
פ ע י ל ו ת א נ ז י מ י ם מ ס י ס י ם לא קשורים לממברנת התא ,במו לקטט ד ה י ד ר ו ג נ ז
I 0 0 0«o—o
C
a
Lactate dehydrogenase
o
^\
>a
a.
־50
o
o
£
N
C
6 phosphate־Glucose-
dehydrogenase
1
1
2.5
2.0
^
1
1.5
1.0
0.5
0
)NaCI concentration (M
צ י ו ר מ ם ;21השפעת מלת על פ ע י ל ו ת לקטט ד ה י ד ר ו ג נ ז ו ג ל ו ק ו ז - 6 -פ ו ם פ ט ד ה י ד ר ו ג נ ז בשבריה
, pH 7.4
תערובת ראקציה ללקטט ד ה י ד ר ו ג נ ז ה כ י ל ה 25 :מ י ל י מ ו ל ר מ ר י ם י ן ,
, N A D Hאצות
מיקרומולר
פירובט,40
2MgCI ,מ י ל י מ ו ל ר
0.2
4מילימולר
תערובת הראקציה
ה מ כ י ל ו ת 40מ י ק ר ו ג ר ם כ ל ו ר ו פ י ל ל־־ 3מ ל ׳ ומלח ב ר י כ ו ז ה נ ה ו ן .
מילימולר
pH
,
4
ל ג ל ו ק ו ז 6 -־ ם ו ם פ ט ד ה י ד ר ו ג נ ז ה כ י ל ה 25 :מ י ל י מ ו ל ר ט ר י ם י ן 7 . 4 ,
2MgCI ,מ י ל י מ ו ל ר ג ל ו ק ו ז - 6 -פ ו ם פ ט 50 ,מ י ק ר ו מ ו ל ר , | \ ^ ? 0שברי אצות
1.0
פ ע י ל ו ת של 100?0
ה מ כ י ל י ם 40מ י ק ר ו ג ר ם כ ל ו ר ו פ י ל ל 3 -מ ל ׳ ומלח ב ר י כ ו ז ה נ ת ו ן .
מתיחםת ל 1 5 -מ י ק ר ו מ ו ל י ם N A D Pשהתחזרו ל מ ג ׳ כ ל ו ר ו פ י ל לשעה או ל 1 0 -מ י ק ר ו מ ו ל י ם
N A D Hשהתחמצנו ל מ ג י כ ל ו ר ו פ י ל לשעה.
,
D. p a r v a
־46־
או
ג ל ו ק ו ז - 6 -פ ו ס פ ט ד ה י ד ר ו ג נ ז ,ע ו כ ב ה חזק ו ל א
כל
ה א נ ז י מ י ם האחרים ש נ ב ד ק ו הראו אפקט ע י כ ו ב ד ו מ ה ,
התלויים
רדוקטז
וכי
.5
N A D - oאו
ואחרים.
NaCI
,NADP
ניטריט רדוקטז
זורזה ע״י
),(72
ר י כ ו ז י מלח ה ד ר ו ש י ם ל ג י ד ו ל ה ת א י ם .
ביניהם:
גליצראלדהיד-3-פוספט דהידדוגנזות
ר י ב ו ל ו ז דיפוספט ק ר ב ו ק ס י ל ז ,
דיהידדוכםיאצטון
כך נראה כי ת ו ך התאים מ ק י י ם ר י כ ו ז מלח נ מ ו ך בהרבה מ ז ה הנמצא ב מ ד י ו ם ה ח י צ ו נ י ,
א י נ ו ח ו ד ר ב א ו פ ן ח ו פ ש י דדך ממברנת התא.
ג ל י צ ר ו ל כחוצר פוטוםינטמי עיקרי ב-
D. parva
על מ נ ח ל ק ב ו ע אח ג ו ר ל ו של ד ו -ת ח מ ו צ ח הפחמן ב פ ו ט ו ם י נ ט ז ה ב -
D. parvaנעשו מספר
14
נ ס י ו נ ו ת של ק י ב י ע
02C
ב ז מ נ י ם ש ו נ י ם ו ה ת ו צ ר י ם ה ו פ ר ד ו על פלטות
מתאר א ו ט ו ר ד י ו ג ר ם נבתר של ת ו צ ר י
^•2ןצלולוז.
צילום
ק י ב ו ע ד ו -ת ח מ ו צ ת הפחמן לאתר 5דקות הארה.
p a r v aל[ לאתר 5דקות הארה
בתאי
ה ת ו צ ר י ם ה ע י ק ר י י ם של ק י ב ו ע C O g
צ י ל ו ם מסי :2
תערובת הראקציה ה כ י ל ה :מ ד י ו ם ג י ד ו ל בתוספת 0.4מ י ל י מ ו ל ר ב י ק ר ב ו נ ט ה מ כ י ל
מלי
. 5
ו א צ ו ת ה מ כ י ל ו ת 120מ י ק ר ו ג ר ם כ ל ו ר ו פ י ל בנפח כ ו ל ל של
y c l^C100
לאחר 5דקות הארה ב נ ו כ ח ו ת המסמן האצות נ ק צ ר ו ע ״ י פ י ל ט ר צ י ה ו נ ב ד ק ו כמתואר
"בשיטות".
ההפרדה
•י
סוכר
ה כ ר ו מ ו ט ו ג ר פ י ת מראה ב ע י ק ר :ח ו מ צ ו ת א מ י נ י ו ת כ מ ו ,ח .
פ ו ס פ ט י ם ,ו ס ו כ ר ו ז ,כאשר הכתם ה ב ו ל ט ה ע י ק ר י ה ו א של
30ש נ י ו ת ו כ מ ו ת ו ע ו ל ה ע ם ז מ ן
)ציור
8
- 47
ה ק י ב ו ע ,לעומת
(22עד ל מ י נ י מ ו ם לאחר 10ד ק ו ת .
( D u n a l i e l l a(10-
גלוטמיח,
גליצרול.
אלנין,
גליצין
וםרין;
ה ג ל י צ ר ו ל מ ו פ י ע כבר לאחר
י ר י ד ה בכמות ה ס ו כ ר ו ז ב ת ק ו פ ו ת פ ו ט ו ם י נ ט ז ה א ר ו כ ו ת
ג ל י צ ר ו ל כתוצר פ ו ט ו ם י נ ט ט י עיקרי
ו כ נ ר א ה זה ת ו צ ר
) ( minutes
אופיני
וראשוני
נמצא ב מ י נ י ם
ל מ י נ י ם ה ה ל ו פ י ל י ם של ג נ ו ם ז ה .
Time
ל ג ל י צ ר ו ל ו ל ם ו כ ר ו ז ב D. parva -
2
צ י ו ר מם* CQ :22קינטיקת א י נ ק ו ר פ ו ר צ י ת
לפרטים ראה " ש י ט ו ת " .
תערובת הראקציה כמתואר ב צ י ל ו ם . 2
.6
תפקיד ה ג ל י צ ר ו ל ב ר ג ו ל צ י ה ה א ו ם ט ו ט י ת של האצה
כפי
ש צ ו י ן קביע
הראתה ע י כ ו ב ו ל א
העובדה
שגלוקוז
ז ר ו ז ע״י
),(73
D. p a r v a
ה ר ג י ש ו ת למלח ל ר א ק ג י ו ת ם ו ט ו ם י נ ט ט י ו ת
ר י כ ו ז י מלח נ מ ו כ י ם בהרבה מאלו
פריציאניד
ו PMS -
ו א נ ז י מ ט י ו ת בשברי האצה
ה ד ר ו ש י ם ל ג י ד ו ל האצה; ב נ ו ס ף
א י נ ם ח ו ד ר י ם דרך ממברנת התאים ר מ ז ו כי
פנים
התאים מ ק י י ם ר י כ ו ז מלח נ מ ו ך בהרבה מ י ה הנמצא ב מ ד י ו ם ו כ י ממברנת האצה א י נ ה ח ר י ר ה ב א ו פ ן
וזו פעי למלח.
-
בפרק
הדרוש
סופי
ביצירה
זה
ריכוז
לאיזון
ו ב פ י ר ו ק של
א.
חישוב
כאשר
מיקרומולים
תתמוצת
אצות
ב-
הפתמן־
של טבלה 5
וכי
הרגולציה
וב-
כלורופיל
הממשי של
)הנפח
מולר
ויותר
הגליצרול
שאינו
מיקרומולים
מגיב
אקוולנטי
מבתינה
האוםמוטי
העיקרי
וכאמור
שווה
המחושבים
אוסמוטית ל 1 4 -
מולר
־
ע ל בם״יס
Q. p a r v a
ההלופילית־
שווה
מאתר
ההבדלים
תלויה
שימוש
ברור כי
גדול
במדידות
גידול
בתנאי
כ50-
ג ד ל ו ע ם 5%
תכולת
כמתואר
דו-
ה מ י ם במשקע
בעמודה
מאחד ו 1 -־ 2מ ו ל ר
הימנית
גליצרול
ה ג ל י צ ר ו ל משמש כ מ ר כ י ב
ה כ ל ו ר ו פ י ל ל ת א בשתי
הגליצרול,
יותר
נמצאו
באצה ה י א
האצות
אוםמוטי(־
בתכולות
כ ל ו ר ו פ י ל מ ת א ר י ם נ פ ח תא
הגליצרול
התרבויות־
וכמות
כלורופיל
טבלה 5מראה כ י
מ כ פ ל י י ם כאשר
באופן
!NaC
למיליגרס
תכולת
נקבע ת ו ך
ריכוז
ריכוז
האוםמוטית ב ־
P. l u n d u i m־
ב מ ד י ו ם ה ו א 5־1
הגליצרול
נאגר
האצות
D. p a r v a
ה ג ל י צ ר ו ל ה ו א 1״ 2מ ו ל ד לשתי
באצה
D. p a r v a
בתוך תאי
לריכוז
הפנימי־
למיליגרם
הםורביטול
באצה
ג ל י צ ר ו ל עד ל 6 0 -
המלח
הריכוז
ו ב נ פ ח של
החיצוני,
E. g r a c i l i s
ריכוז
גליצרול
הנוצר
הגליצרול ב-
ג ב ו ה ו ח של
D. parvaאך ל א
סטנדרטיים
המלח
הגליצרול
ריכוז
תכולות
ב-
נראה כ י
הגליצרול
48
באצות
המים
התרבויות
נמצאה
והמשקל היבש
ה ג ד ל ו ת עם
דו-תחמוצת
הפחמן־
ב־
השפעת
ציור
הוםפת
או
23מ ת א ר את
האפקט
N a C Iמ ע ל רמת המלח
האוסמולריות
ריכוזי
ריכוז
המלת
ב מ ד י ו ם על
של
ה נ י כ ר של
במדיום
המדיום מוקטנת
תכולת
תכולת
'מופרש
למדיום
בכמויות
ריכוז
הגידול
וגדולות
המלת ע ל
נצפית
הגליצרול
מלח רתב ב י ן 6־ 0מ ו ל ר ל 1 -־ 2מ ו ל ר ־
הולכות
הגליצרול
באצות
עליה
יורדת־
תכולת
בכמות
יחם
הגליצרול
הגליצרול־
לינארי
מתחת ל 0 . 6 -מ ו ל ד מ ל ח ,
)ציור (24־
על מ נ ת
בתאים־
כאשר
נשמר על
תחום
הגליצרול
נוזל
ל ד ע ת את
תכולת
עם
י
49 ~
+
o
o
r»
& c
n
_0
_#
a
u
—*
a
a
K3
X
©י
ס־
ג
()
to
*יa
עי
_l
o
J
ן
- עC O
o
ם
_l
vT
_ע
ט
e
Ul
3
o
•י
וי
a
a
•a
w
_»
»->
.j
J
a
9
3
עי
13
ט
-*
U
%r
It
3
a
u
י0
u
י־3
L»
—1
j
n
w
_»
U
^>
*»
u
ם
עי
a
3
l*S
%
vT
-J
ט
•*
עי
a
ם
עי
3
U
3
3
~»
a
' עי
9:
3
3
VS
"3
3
u
vT
•vT
a
Uעי
J
o
o
0
3
©
3
עי
3
c3
3
3
ט
^י
Q
$ ס־-H
o a> o
Ill
o
^
^ n
X
X
O
׳-:׳
׳D
ו•״
f
so
T)
—
—
CO
o
3
^
3
CO
—t-
:3־־
- I T
0
—i
0
-J
1
-a
0
OJ
W
ס
3"־
<D
ft
D
CD
•ן־
O
2.
<־,
CQ'P
-t 3
CO
5"
a
o
3
to
to
e
0
vT
U
3
=
C_
י־
rs
•
U
3
ט
fi
<>י
CO
ני
a
—
0
ט
3
vT
״
5
*־S
a
vT
3
9
3
פ
u
עי
b.״
CO
—0
_/
U
3
-a
ט
~ם
1 ״f
£־
ON
O
_l
-a
ט
u
M
J
_v lT
עי
ט
3
3
״־a
p
a
u
a
3
U
vjl
O
^
1-/
_*
O
י#
J
a
•*
3
_/
n
VI
-J•
—j
u
Z
Q
7!
3
U
o
W
-י
o
5<S
a•ע
a
*ט
23.54
י#
a
a
j
»י
עי
42.33
•
U
ט
9
1
vs
3
s
O 0!
o «
3
31.25
ם
•J־
-I
9C
_l
z
יי
X
23.36
%
_(
J
-J
O
62.26
3
ט
T
_j
עי
3
Ul
a
u
^
•י־
$
a
ט
u
z
עי
3
W
ט
a
3
SI
—^
0
42.81
X
—k
0
VJ1
32.0
•ע
y
Ul
85.29
vT
עי
—^
0
ול
o
8
3
-1
j
z
CO
!
0
to
"וי
~ ״if
o
0
ס
a
13
If
O
O
ui
-1
0
NO
to
2:
••י
3
a
2 »
Q -וו
2; o
—״
C
—-
o
o " י־ ־
3
־ 5 0־
2.0
3.0
0
1.0
)Extracellular NaCI concentration (M
צ י י ר מ ס 123
,
תערובת
השפעת
הראקציה
ר י כ ו ז המלח
הכילה:5
הריכוז
בנפח
של ח .
ב מ ד י ו ם על
מיליפולר
ה מ צ ו י ן של מ ל ח
כ ל ל י של 1מ ל י .
טריכלורואצטית.
9
המופרשת
M
תכולת
פוספט,
ותאי
תכולת
ה ג ל י צ ר י ל בתאי
7.5
D. parva
, 2
pH
ה מ כ י ל י ם 100מיקרו ג ר ם
לאחר 90דקות הופסקה הראקציה ע ״ י
o
©
וזכולת
הגליצרול
ה ג ל י צ ר ו ל ה פ נ י מ י ת המחושבת ע ״ י
ל מ ד י ו ם מתכולת
D. parva
מילימולר
הגליצרול
הכללית.
,2MgCI
כלורופיל
תוספת 0 . 1מלי
הפנימית.
הפחתת
לפרטים
חכולח
הגליצרול
נ ו ס פ י ם ראה
" ש י מ ו ת " וטקסט.
-
)(M
ציור
מסי
הגליצרול
הגליצרול
ציור
,23
הנגרמים
,
:24
51
Extracellular NaCI concentration
נ ז י ל ת ה ג ל י צ ר ו ל מהתאים ל מ ד י ו • בתלות ב ר י כ ו ז המלח ה ח י צ ו נ י
תערובת הראקציה זהה עם ז ו המתוארת ב צ י ו ר 9 0 . 2 3דקות לאחר ה מ י ה ו ל ,
התאים ושברי התאים ה ו ר ת ק ו ו ת כ ו ל ת ה ג ל י צ ר ו ל נקבעה ב מ ד י ו ם 10(<;0 .מתיחס
ל פ ר ט י ם נ ו ס פ י ם ראה " ש י מ ו ת " .
ל 6 0 -מ י ק ר ו מ ו ל י ם ג ל י צ ר ו ל למגי כ ל ו ר ו פ י ל .
מחחח ל 0 . 6 -מ ו ל ר הפחתנו את כמות
הכללית.
מאחר
ה ג ל י צ ר ו ל שהופרשה ל מ ד י ו ם בכל
ה ת כ ו ל ו ת המחושבות של ה ג ל י צ ר ו ל התוך תאי
ו ב ר י כ ו ז * מלח מעל 0 . 6מ ו ל ד ,
הגליצרול
ע ״ י המלח ח י י ב י ם ל ה י ו ת ת ל ו י י ם ב י צ י ר ה
,1 , 6
כפי שהראנו
וכמות
ה ג ל י צ ר ו ל שהשתחררה ל מ ד י ו ם ש ו ו ה ל כ מ ו ת
מולר
-
. NaCI
למעלה,
בלחצים א ו ם מ ו ט י י ם
אינו
מצוירות
נ ק ו ד ה מכמות
ב ע י ג ו ל י ם מ ל א י ם של
נ ו ז ל למדיום ש י נ ו י י
ו פ י ר ו ק מ ט ב ו ל י של
גליצרול.
נ מ ו כ י ם התאים מ ת פ ו צ צ י ם ,
הגליצרול
כמחואר
בציורים
פ י ר ו ק ה ג ל י צ ר ו ל נפסק
ה ג ל י צ ר ו ל התוך תאי של אצות ה מ ו ר ח פ ו ת
ב1.5-
ציור
גם
היצירה וגם
25מ ת א ר א ת השפעת מ פ ר
ה פ י ר ו ק של
גליצרול
3.0
ציור מם
,
:25
תערובת
בריכוז
עוכבו
לגמרי ע״י 8
2.0
)(M
השפעת
הצמידות
FCCPע ל
שינויי
הגליצרול
מיקרומולר
1.0
NaCI concentration
בתכולת
בתלות
FCCPע ל
הראקציה
המצוין.
והזמן
זהים
לאלו
הגליצרול
המתוארים
FCCPו ר מ ת
הגליצרול
0
Extracellular
השינויים
המושרים ע״י
ב צ י ו ר 23
מלח.
ב ר י כ ו ז המלח
במדיום
מ ל ב ד תוספת
FCCP
33 -׳
-
נשארה קבועה בכל תחום ר י כ ו ז י המלח כרמז לדרישה הכרחית ל ATP -ל מ ט ב ו ל י ז ם של ג ל י צ ר ו ל .
ה ק י נ ט י ק ה של ש י נ ו י י תכולת ה ג ל י צ ר ו ל ה פ נ י מ י ה ת ל ו י י ם במלח ה ח י צ ו נ י מתוארת ב צ י ו ר .26
הצד השמאלי של ה צ י ו ר מתאר 'את ה י ר י ד ה בתכולת ה ג ל י צ ר ו ל עם מ י ה ו ל ה מ ד י ו ם מ 1 . 5 -מ ו ל ד
מולד מלח,
והצד ה י מ נ י מתאר את ה ע ל י ה בתכולת ה ג ל י צ ר ו ל עם חוטפת מלח ל מ ד י ו ם .
האצות מ ש י ג ו ת ש ו ו י משקל א ו ם מ ו ט י חדש לאחר 90ד ק ו ת .
I.3MN0CI
~\•
ל0.6-
בשני המקרים
ה ת נ ה ג ו ת ק י נ ט י ת ז ו נראתה ב א ו ר או
0.6MN0CI
ISMNoOK
)Time (minutes
.
C
D. parvaבתגובה ל ש י נ ו י י ר י כ ו ז
ה ק י נ ט י ק ה של פ י ר ו ק ו י צ י ר ת ה ג ל י צ ר ו ל ב -
צ י ו ר מסי ;26
NaCI,5מ י ל י מ ו ל ר
המלח ב מ ד י ו ם .אצות מ ר ו כ ז ו ת ו מ ו ר ח פ ו ת כ 1 , 5 -מ ו ל י
נ מ ה ל ו עד לקבלת ר י כ ו ז ט ו פ י
,
>2
,M
g
C
I
2
מילימולי־
pH 7
2 M g C I׳ , pH 7 .
3
מ י ל י מ ו ל ר פוספט ו 2מ י ל י מ ו ל ר
N
90דקות לאחר ה מ י ה ו ל מלח מ ו צ ק הוםף ל ר י כ ו ז ס ו פ י של 1 . 3מ ו ל ר .
r
a
בחושך.
-
ג.
השפעת ר י כ ו ז המלח ב מ ד י ו ם על ר י כ ו ז ה ג ל י צ ר ו ל ב -
השינויים
ל^
,
D. parva
ב ח כ ו ל ו ת ה ג ל י צ ר ו ל ו ה מ י ם המושרים ע ״ י המלח ב ת נ א י ם לא מ ט ב ו ל י ם ,
לא מ ט ב ו ל י ם מתקבלים עם ק ר ו ר האצות ל 1 0 ° -
מיקרוגרס
- 54
)תנאים
, 5 ° -א ו ב ס ו ם פ נ ם י ת אצות מ ר ו כ ז ו ת מעל ל 2 0 0 -
כ ל ו ר ו פ י ל ל מ ל ' ( ,מתוארים ב צ י ו ר .27
לא חל כל ש י נ ו י בתכולת ה ג ל י צ ר ו ל בתאים עם
N a C Iב מ ד י ו ם על ר י כ ו ז ה ג ל י צ ר ו ל באצות ב ת נ א י ם לא מ ט ב ו ל י ס
צ י ו ר מ ם ' ;27השפעת ר י כ ו ז
מילימולר
pH
,
10
7.5
25מ י ל י מ ו ל ר פ ו ס פ ט ,
תערובת הראקציה ה כ י ל ה :
ב ר י כ ו ז ה נ ת ו ן ,אצות ה מ כ י ל ו ת כ 3 0 0 -מ י ת ך ו ג ר 0כ ל ו ר ו פ י ל ,
מגנזיוםNaCI,
( j j cבנפח כ ו ל ל
)
C2
)
^H20
O p eוסורביטול
ל פ ר ט י • נ ו ס פ י ם ראה " ש י ט ו ת " .
של 1מ ל י .
עינויי
עלית
ה א ו ס מ ו ל ר י ו ת ב מ ד י ו ם אך תכולת המים בתאים ע ו ל ה עם י ר י ד ת ה א ו ם מ ו ל ר י ו ת
ר י כ ו ז המלח ב מ ד י ו ם .
והתכווצותם
לשלב בו
מטבולי•
ואילו
55
-
ה ש י נ ו י י ם בתכולת המים מ ו ר י ם על התנפחות התאים ב ת נ א י • ה י פ ו ט ו נ י ם
בתנאים ה י פ ר ט ו נ י ם .
ש ו ו י מ/טקל א ו ם מ ו ט י מתקבל כאשר ה ת א י • מ ת נ פ ת י • או מ ת כ ו ו צ י ם
ר י כ ו ז ה ג ל י צ ר ו ל בתאים י ש ו ו ה א ו ם מ ו ט י ת ל ר י כ ו ז המלח ב מ ד י ו ם .
ה מ ק י י מ י ם נשימה או
משקל א ו ס מ ו ט י חדש מתקבל בהתאם
אוםמוטי
עם העברת התאים ל ת נ א י ם
פ ו ט ו ם י נ ט ז ה משתנה תכולת ה ג ל י צ ר ו ל בתאים ל פ י
תכולת המים ח ו ז ר ת לרמה ה ר א ש ו נ י ת
בין
ו י ו ר ד ת עם
ל ע ל י ה או
)ציור .(28
ש י נ ו י י המלח ב מ ד י ו ם
ה ת א י • ח ו ז ר י ם ל נ פ ח ה ר א ש ו נ י מאחר
ל י ר י ד ה בתכולת ה ג ל י צ ר ו ל הדרושה
לשווי
ושווי
ריכוזים
ה ג ל י צ ר ו ל בתאים והמלח ב מ ד י ו ם .
2.0
1.5
1.0
0.6
) Eniracellulof NaCI concentration ( M
N a C Iב מ ד י ו • על ר י כ ו ז ה ג ל י צ ר ו ל באצות ב ת נ א י • מ ט ב ו ל י ם
צ י ו ר מטי* ; 2 8השפעת ר י כ ו ז
מילימולר
pH
,
10
25מ י ל י מ ו ל ר פ ו ס פ ט 7 . 5 ,
תערובת הראקציה ה כ י ל ה :
N a C Iב ר י כ ו ז ה נ ת ו ן ואצות המכילות כ 450-מ י ק ר ו ג ר ם כ ל ו ר ו פ י ל
מגנזיום,
לאחר 90דקות הארה הושקעו האצות ו ה ו ר ח פ ו
בנפח ס ו פ י ש ל 20מ י ל י ל י ט ר .
ס ו ר ב י ט י ל ( 2 0 Hוםורביטול
מילימולר
,3yc
^ )
5
ד י ו ם המכיל בנוסף
ל פ ר ט י ם נ ו ס פ י ם ראה " ש י ח ו ת " .
(icבנפח כ ו ל ל של 1.5מ ל י .
) Q\2
-
־
הביטוי
תיצוני
מתאר
בין
הפנוטיפי
0.6מולר
ס כ מ ט י ת את
האיכותי
לשינויים
ל 2.1-מולר
שינויי
56
בקלות
נצפה
ה נ פ ת של ה ת א י ם .
־
בתכולות
המים
בהסתכלות
עם ה ע ב ר ת
והגליצרול
באצות
האצות
בתחום
במיקרןסקופ
למדיום
ריכוזי
מלח
אור.
ציור
או
היפרטוני
היפוטוני
29
I.5M NaCI
0
•metabolic condition
(instantaneous) .
Non
0
0
2.1 M NaCI
0.6 M NaCI
•Metabolic condition
)•(90 minute
2.IM NaCI
0
0
0.6M NaCI
י
ציור
;29
מם־*
ם כ מ ט י של
תאור
מתוארים
בתנאים
לא
חוזרי•
התאים לנםתם
מטבנילים מ ת נ פ ח ו ת
מתחת
יחם
בו
הגליצרול
חלה
)ציור
הירידה
.(6
האצות או
הראשוני
בתנאים
ל ר י כ ו ז מ ל ח של
הפנימי
בפליטת
מדידות
שינויי
שינויי
מקבילות
)ציור
במיקרוסקופ
בהסתכלות
מ ת כ ו ו צ ו ת ,בהתאמה ,אך לאתר
האוםמוטים
0.6מולר
לחיצוני
חמצן
נפח תאי
נפת האצות
D. p a r v a
הנראים
בתנאים
.(30
פוטוםנטטי
)ציור
במדיום המכיל
(1
כולין
ומטבולי•
אור.
כ 90-דקות
בתנאים
מטבולי •
השונים.
ע ו ל ה מ א ו ד הנפח הלא
תחום
אוםמוטיים
שוני •
ריכוזי
והחל
אוםטוטי
המלח בו
חיזור
כ ל ו ר י ד הראו
)נפח
חלים
ה ש י נ ו י י ם מתאים
פריציאניד
תוצאות
הטורביטול(
ויורד
וזירחוןעם^אק
דומות.
לתחום
־ 5 7־
צ י ו ר מ ם :30השפעת ר י כ ו ז -המלח ב מ ד י ו ם על פ י ז ו ר ה ג ל י צ ר ו ל ו ה נ פ ח הלא א ו ם מ ו ט י במשקע תאי
D. parva
7.5pH,מ י ל י מ ו ל ר
10
מ י ל י מ ו ל ר פוספט,
הכילה:25
תערובת הראקציה
N a C Iב ר י כ ו ז ה נ ת ו ן ,אצות ה מ כ י ל ו ת ב 300-מ י ק ר ו ג ר ם כ ל ו ר ו פ י ל ,
מגנזיום,
( בנפח
C
-2ו ם ו ר ב י ט ו ל
c) 1 4
(
)0 H,3pc
ס ו פ י של 1מ ל י .ל פ ר ט י ם נ ו ס פ י ם ראה " ש י ט ו ת " .
,
ו ר ב י ט ו ל
3
2
השפעת
ג ל י צ ר ו ל על
כפי
לכן
ע״י
M
שצוין,
פ ע י ל ו י ו ת i n v i t r o 7.
D . parvaצוברת ג ל י צ ר ו ל בתאים ל ר י כ ו ז י ם ג ב ו ה י • מ א ו ר .
לבדוק הא• ר א ק צ י ו ת פ ו ט ו ט י נ ט ט י ו ת
ג ל י צ ר ו ל או
ב-
D. parva
א ו ל י א פ י ל ו ידרשו
ו א נ ז י מ ט י ו ת של
ר י כ ו ז י ם ב ס י ס י ם של
צ י ו ר 31מראה כ י ר ו ב ר א ק צ י ו ת האור הנעשות על
D. parva
יהיו
היה מ ע נ י י ן
עמידות לאינאקטיבציה
ג ל י צ ר ו ל ל פ ע י ל ו ת מלאה.
י ד י שברי
D. parva
וכלורופלםטים
58 -
צ י ו ר מם* :31
מחסה נת״-או
NADP
באור
ו פ ו ס פ ו ר י ל צ י ה ב א ו ר בשברי
השפעת ג ל י צ ר ו ל על מעבר א ל ק ט ר ו נ י ם
ו ב ב ל ו ר ו פ ל ט ט י ם »חסה
N A D Pה כ י ל ה תערובת הראקציה
לחיזור
ת נ א י ה נ ם י ו ן כמתואר בטבלו; מ ם ' .1
ה ב ל ו ר ו ם ל ס ט י ם מחסה ה כ י ל ו 30מ י ק ר ו ג ר מ י ם כ ל ו ר ו פ י ל
3מיקרומולר פרווקםין.
ל 3-מ ל י .
פעילות
בריכוזי
גליצרול גבוהיח.
ב כ ל ו ר ו ת ל ם ט י ט מחסה המעוכבת
צ י ו ר 32מראה פ ע י ל ו ת ג ב ו ה ה של
ריכוזי
ב יטו דה.
-
ג ל י י צ ד ו ל רחב.
יוצא הרוטן
D . parva
ה י ח י ד ה ו א הראקציה של ח ז ו ר
הריכוזים גבוהים.
אנזימי
ה פ ע י ל ו י ו ת לא נ מ צ א ו
ה ק ר ב ו כ ם י ל צ י ה ולקטט
דורשות
ד י ה ד ר ו ג נ ז בתהום
ג ל י צ ר ו ל וההתנהגות היא
גליצרוטולרנטיח
־ 5 9־
צ י ו ר מ ט :32הש6עת ג ל י צ ר ו ל על פ ע י ל ו י ו ת לקטט ד ה י ד ר ו ג נ ז .ר י ב ו ל ו ז . 5 -ו -ד י פ ו ם פ ט ק ר ב ו ק ס י ל ז
ו פ ו ס פ ו א נ ו ל פ י ר ו ב ט ק ר ב ו כ ס י ל ז בשברים של D. p a r v a
תערובת הראקציה
תערובת הראקציה ללקטט ד ה י ד ר ו ג נ ז כמתואר ב צ י ו ר .21
DTT
מילימולר
pH
, 4
8.2
ל ק ר ב ו כ ם י ל צ י ה ה כ י ל ה 35 :מ י ל י מ ו ל ר בופר ט ר י ס ,
Q14׳
מ י ל י מ ו ל ר מ ג נ ז י ו ם כ ל ו ר י ד 2 0מ י ל י מ ו ל ר ם ו ד י ו ם ביקרבונט )המכיל
,
95מ י ק ר ו ג ר ת
,
c1\6 . 5ל 1 . 5 -מ ל י ( 8 ,מ י ל י מ ו ל ר N a C Iש ב ר י אצות ה מ כ י ל ו ת
כ ל ו ר ו פ י ל ,ו 4 5 -מ י ק ר ו מ ו ל ר ר י ב ו ל ו ז , 5 -ו -ד י ם ו ט פ ט או 4 . 0מ י ל י מ ו ל ר פ ו ם פ ו א נ ו ל
פ י ר ו ג ט ו 1 0 -מ י ל י מ ו ל ר ס ו ד י ו ם ג ל ו ט מ ט בנפת ס ו פ י של 1.5מ ל י 100$ .מתיחם
^ 0 2 Cנ צ ר ך ל מ ג י כ ל ו ר ו פ י ל לשעה
ל 1 0 5 - 8 0מיקרומולים
מ י ק ר ו מ ו ל י ם או
N A Dשהתחזרו ל מ ג י כ ל ו ר ו פ י ל לשעה.
בהתאמה ,ו ל 4 0 -מ י ק ר ו מ ו ל י ם
,
.8
המסלול ה מ ט ב ו ל י ל י צ י ר ת ג ל י צ ר ו ל ב -
התוצאות בפרק זה מתארות א ב ח ו ן
ידינו
D. parva
ניקוי
ו ז י ה ו י של א נ ז י ם חדש ה מ ד ו ו ח ב ר א ש ו נ ה על
) ( 2 1ואשר ל ו א נ ו מ י ח ס י ם ת פ ק י ד מ ר כ ז י ב י כ ו ל ת האצה ה ה ל ו פ י ל י ת ל י צ ר
ג ב ו ה ו ת של
ג ל י צ ר ו ל בתאים.
ולאגור כמויות
-
60־
ה א נ ז י ם שנמצא מ ז ר ז את ה ר א ק צ י ה 8
+
ולכן
כ י נ י נ ו א ו ת ו בשם
Glycerol + N A D P
דיהידרוכסיאצטון רדוקטז י "
7 1
טבלה מסי 6מתארת את ה ד ר י ש ו ת של
. D. parva
מתאים של
מבלה מ ם ' 86
ב ר ו ר כ י בכל
כוון
מרכיבים הדרושים לפעילות
מתאים של
+
, 1
תיזוי
ק י י מ ת תלות מלאה בכל ה ק ו מ פ ו נ נ ט ו ת המשתתפות.
ד י ה י ד ר ו כ ם י א צ ט ו ז ר ד ו ק ט ז ע ״ י תמצית חו.פשית
D. parva
תיזור
תערובת ר א ק צ י ה
NAD(P)H
תערובת ראקציה
סיקרומולים
למג׳ כלורופיל
לשעה
42
מלאה
45
0
-NADP
0
מלאה
-NADPH
0
תמצית א צ ו ת
-
0
תמצית אצות
0
גליצרול
-
3
דיהידרוכםיאצטון
0
-NADP + NAD
4
-NADPH + NADH
הבדיקה ומהלך ה נ ם י ו ן כמתואר תחת " ש י ט ו ת " .
מיקרוגרם
הוספו
חימצון
דיהידרוכטיאצטון
ו
מיקרומולים
למגי כ ל ו ר ו פ י ל
לשעה
תהליך
ב
־
.NADP
ד י ה י ד ר ו כ ס י א צ ט ו ן ר ד ו ק ט ז ע ״ י תמצית ח ו פ ש י ה
חימצ ו ן גל י צ ר ו ל
)NAD(P
Dihydroxyacetone + N A D P H + H
כ ל ו ר ו פ י ל בנפח כ ו ל ל של 3מ ל י ־
במקום
NADP
או . N A D P H
תמצית תאי
-
D. parvaמתאימה ל 5 0 -
ה י כ ן ש מ צ ו י ן 100 ,מ י ק ר ו מ ו ל ר
N A Dאו N A D H
־
N A D Hנמצאו
^ N A D
הגליצרול
61־
בלתי פ ע י ל י ם כ מ ח ל י פ י ם NADP-Vאו » N A D P H
נמצא פ ר ו פ ו ר צ י ו נ ל י לכמות התמצית המוםפת־
דיהידרוכסיאצטון
ניקוי
א־
שיעור חיפצון
לא נראתה כל פ ע י ל ו ת דומה של
. E. gracilis
ר ד ו ק ט ז בתמצית חופשיה מתאים ש ל א צ ה י ר ו ק ה אתרת
דיהידרובסיאצטוז רדוקטז
שברי אצות התקבלו ע ״ י
טבלה מסי 7מסכמת את ת ה ל י ך ה נ י ק ו י שהתבצע ב .0 - 4 ° -
שוק א ו ס מ ו ט י של משקע תאים של 20ל י ט ר תרבות אצות ה מ כ י ל 0.2גרם כ ל ו ר ו פ י ל ״
!
נשטפו פעמים עם 1.5מ ו ל י
0
1
NaC
,
מילימולר טריסין,
התאים נמהל 1 / 3 0עם 5מ י ל י מ ו ל ר ט ר י ס י ן
מילימולר.
השוק ה א ו ם מ ו ט י של תאי
שבירה עדילנה י ו ת ר של התאים.
הנוזל
אחרים
. p H 7.4
נקשרים ה ר י זה שלב
אילוציה
לתמיסה
ז
י
ה ו ס
צ ל ו ל ו ז ) 20ס״מ
2
Sephadex (45
נלקחו
ם״מ
לקריאת ת ל ב ו ן
אמוניום
םולפט
פדקס -25
לאחר כחצי שעה המשקע הורחק בהשקעה
x
ופעילות
ו נ ש מ ר ב ק ו ר ב־־^-20־
pH
) צ י ו ר ,(33
( ,
s
ו ר י כ ו ז ה א מ ו נ י ו ם םולפט
התמיסה הושארה למשך 12
G
ם ״ מ ( שטופה מראש עם א ו ת ו
עד ל40%-
המשקע המתקבל הו רחף בנפח
ו ה ו ע ל ה על ק ו ל ו נ ת
ם ו ל פ ט ) 68»4ג ר ם ל 100-מ ל י ( .
)15x1
7.5
2.5
x
ם ״ מ ( השטופה מראש
( 4 N H ) 2 $ 0 4מ ו צ ק ח ו ך בחישה ושמירת p H 7 . 5
שעות והמשקע נאסף בהשקעה ב OOOxg,38 -למשך 30ד ק ו ת .
ימלישל
xg-o10,000
למשך
דקות.15
מאתר ו ה א נ ז י ם א י נ ו נקשר ל ק ו ל ו נ ה ב ע ו ד ח ל ב ו נ י ם
ה ו ע ל ה בתמיסת ה נ ו ז ל ה ע ל י ו ן עד ל 54) 755&-גרם ל 100-מ ל י ( .
, pH
נ י ק ו י מאחר ו ה ו א מאפשר
נ י ק ו י ש ל י ל י המאפשר א י ס ו ף ה א נ ז י ם ב נ ו ז ל ה א ל ו צ י ה ה כ ל ל י .
*1
) 28.8גרם ל 100-מ ל י ( ־
D. parvaה ו א בעצמו שלב
DEAE
לאתר השקעה ,משקע
5־ p H 7לקבלת ר י כ ו ז מלת ס ו פ י של כ50-
שברי התאים ה ו ר ח ק ו ע ״ י השקעה
ה ע ל י ו ן שהתקבל הועלה על ק ו ל ו נ ת
ב 5-מ י ל י מ ו ל ר ט ר י ס י ן ,
9
7»5
.pH
התאים
בופר.
superfine200 -
פ ר ק צ י ו ת של 2 - 3מ ל י
ו ה פ ר ק צ י ו ת ה פ ע י ל ו ת נאספו
ו ר ו כ ז ו שוב עם 95$
המשקע הורחף בנפח מ י נ י מ ל י של 95$א מ ו נ י ו ם
להרתקת א מ ו נ י ו ם ם ו ל פ ט ,הועלתה תמיסת ה א נ ז י ם ה א ח ר ו נ ה
ם ״ מ Gש ט ו פ ה מראש ב 5-מ י ל י מ ו ל ר ט ר י ם י ן ,
והמיסה ה א נ ז י ם נאספה בנפח ה א י ל ו צ י ה ה ר א ש ו נ י .
־6 2 ־
פז
גד
z
:״ב
Q
QCB
X
o
o
o
e
־c
m
NO
3
vT
>
m
o
ui
EI
o"
1/1
fl>
8
to
to
ir}
ט
3
U
3
0 0
3
a
ט
O
o
ON
0 0
o
ON
o
O
U I
JO
to
©
>
u>
NO
-a
8
ט
u
3
ט
ט
—1
o
o
e
-נ
ON
o
0 0
UI
o
(9
19
a
0 0
3
_i
ו
עי
3
3
עי
3
a
a
ON
O
ON
to
to
to
ON
0 0
NO
ON
to
to
ON
- »
O
ui
- *
)י־
ט
3
a
- J
e
to
a
3
9!
J
a
_1
a
-a
o
o
ON
ON
ON
e
0 0
NO
o
to
ON
«
to
-נ
to
ם3
•j —/
-> ט
w
U
־ 6 3־
ISO
;
ב.
SO
100
)Elution volume (ml
0
"33
מדידת נפח ה א י ל ו צ י ה החלה עם העלאת חמיםת ה א נ ז י ם .
ן״שיטות".
superfine200-SephadexG
לסרטים ראה טקסט
תכונות דיהידרוכטיאצטוז רדוקטז
י צ י ב ו ת
האנזים
ה נ ק י המורחף ב א ם ו נ י ו ם ם ו ל פ ט ר ו ו י שמר על פ ע י ל ו ת ו למשך 2ח ו ד ש י • ב־-20°
רק 50/0מ ה פ ע י ל ו ת נשמרה אם תכשיר ה א נ ז י ם הוקפא ו ה ו פ ש ר ל ע י ת י ם ת כ ו פ ו ת בתקופה
זו.
מקדם הבליעה
מקדם הבליעה של » \°/ח ל ב ו ן ה מ נ ו ק ה ב י ו ת ר
באורך
גל
nm280
נמצא
* 1 9
־
EIO
280nm
ו מ ו ר ח ף ב 5-מ י ל י מ ו ל ר ט ר י ס י ן ,
7.4
pH
־ 6 4־
האנזים
השפעת
ריכוז
בתנאי
הראקציה ה ס ט נ ד ר ט י ם ,ש י ע ו ר הראקציה נמצא ת ל ו י
של 0 . 2־ 0מ י ל י ג ר ם ח ל ב ו ן
pH
בציור
ש י ע ו ר י ראקצית
נ י ת ן לראוח כי
ד י ה י ד ר ו כ ס י א צ ט ו ן רדוקסז
חיזור
שהראקציה ההפוכה של ת י מ צ ו ן
כבופר
ר י כ ו ז י ם ג ב ו ה י ם י ו ת ר לא נ ב ד ק ו .
אופטימלי
תלות
.34
למל',
י ש י ר ו ת ב ר י כ ו ז ה א נ ז י ם בתחום
p H
אופטימום ה־
ג ל י צ ר ו ל בעלה
לחימצון
pH
7.5
בסביבות
א ו פ ט י מ ל י של כ ־ . 9 . 2
,
pH
בעוד
עם ב י ק ר ב ו נ ט
ג ל י צ ר ו ל נ מ ו ר מעט ל ־ . p H 8 . 9
Keg
משקל נקבע לראקצ׳יה
+
נ י כ ר ממשואה
ב־ pH
דיהידרוכסיאצטןן אופטימלי
קבוע ש ו ו י המשקל ה ח ר מ ו ד י נ מ ׳
שווי
של ה מ ד י ו ם הנבדק מתוארת
ז ו כי ה ־ pH
"D i h y d r o x y a c e t o n e + N A D P H + h
בו הראקציה נ ע ש י ח י ש פ י ע ב א ו פ ן
s==2s
+
Glycerol + N A D P
ב ר ו ר על ש ו ו י המשקל ה ס ו פ י .
על מנת ל ק ב ו ע ב א ו פ ן כ מ ו ת י את השפעת ה פ ר ו ט ו נ י ם על ש ו ו י המשקל של הראקציה מ ד י ד ו ח ה פ ע י ל ו ת
נעשו
"בשיטות".
ב־ 30מ י ל י מ ו ל ר ס ר י ס י ן ב ־ p H
מ ש י נ ו י י הבליעה ב -
הבליעה
0
4
המולקולרי.
גליצרול
3
m
מאחר
-
n
ו ל כ ל מ ו ל ק ו ל ה של
לדיהידרוכטיאצטון,
NADP
ש ו נ י ם בחתום 8 . 0־ . 6 . 5
תושבה כמות
ריכוז
ה ד ה י ד ד ו כ ט י א צ ט ו ן חושב כ ש ו ו ה ל ר י כ ו ז ה . N A D P H -
ה י ה 2 . 4מ ו ל ד ה נ ה נ ו שנשאר למעשה ק ב ו ע .
7.0
p
(Glycero
5־
,
ב־H
p
)(NADP+
12־
=
המוםפת.
^NADP
היות
ריכוז
וריכוז הגליצרול
עם נ ת ו נ י ם א ל ו חושב קבוע ש ו ו י המשקל ו נ מ צ א
5־
A
ה N A D Pשהתה זרה ל פ י קבוע
N A D Pשהתהזרה התחמצנה מ ו ל ק ו ל ה אחת של
חושב מהפחתת כמוה N A D P H - nה נ ו צ ר מכמות
10
הראקציה נעשתה ב ־ 2 5 °
ובתנאים
,
)( D H A ) (H+
)10x5.1+0.4
n
q
ו־
10
=
4־
־־־
)(NADPH
4.6 x
'Keq
״
4־
H
7
q
p
e
K
'•1.6x
ואילו
ב־9.0
pH
3־
היה
10
K e q ' " ' 5.1
בעיקר
x
יצירת ג ל י צ ך ו ל ב־
.
ב ד ו ר כי
ה ר א ק צ י ה ה מ ז ו ר ז ת על י ד י
pHנ י ט ר ל י .
ד ה י ד ר ו כ ם י א צ ט ו ן רדוקטז תעדיף
״
צ י ו ר מ ם :34
,
10.5
-
9.0
65
-
חלות שיעור י צ ו ר ו פ י ר ו ק ה ג ל י צ ר ו ל ב -
pH
הבאים:
ה כ ו פ ר י ם הבאים נ ב ד ק ו ב ר י כ ו ז 3 0מ י ל י ם ו ל ר ו ב ת ח ו מ י ה p H -
ט ר י ם י ן ; p H 5 . 0 - 7 . 5 ,ט ר י ס י ן -ג ל י צ י ן p H 7 . 5 - 9 . 0 ,־ ,י ־ CAPS
NAuPשהתחזרו
מתיחם ל 2 . 2 4 -מ י ק ר ו מ ו ל י ם
pH
.
100$
למיליגרם
חלבון
חלבון
לדקה.
ל ד ק ה ,או
ל— 1 . 1
מיקרומולים
NADPHשהחחמצנו
למיליגרם
- 66קביעת
Km
ל פ י שירטוט תאורי
נ pH 9 . 2 -
1
L i n e w e a v e r - B o r kחושבו ערכי ה Km -
ו נ מ צ א ו 1.5מ ו ל ר י— 15מ י ק ר ו מ ו ל ר בהתאמה.
" NADPHבpH 7.5-
ערכי ה Km -
לגליצרול
וNADP-
לדיהידרוכסיאצטון
נמצאו 0 . 6מ י ל י מ ו ל ר ו !$-מ י ק ר ו מ ו ל ר בהתאמה.
משקל מ ו ל ק ו ל ר י
המשקל ה מ ו ל ק ו ל ר י של ד י ה י ד ר ו כ ם י א צ ט ו ן ר ד ו ק ט ז נקבע ל פ י ה א י ל ו צ י ה על Sephadex G - 2 0 0
לפי גרף חצי ל ו ג ר י ת מ י של המשקל ה ט ו ל ק ו ל ר י של ת ל ב ו נ י • י ד ו ע י ט כמו צ י ט ו כ ר ו ם C
כ פ ו נ ק צ י ה של נפח ה א י ל ו צ י ה
)ציור .(35
והמוגלובין
זה ה ו ב י ל למשקל מ ו ל ק ו ל ר י של ד י ה י ד ר ו כ ט י א צ ט ו ן ר ד ו ק ט ז
מקביל ל ז ה של ה מ ו ג ל ו ב י ן של .66000-0
r
1
3.01
Molecular Weight
צ י ו ר ממי :35הערכת המשקל ה מ ו ל ק ו ל ר י של ד י ה י ר ר ו כ ם י א צ ט ו ן ר ד ו ק ט ז כפי שנקבקה על י ד י
Sephadex
כרומטוגרפית G -200
ם ״ מ ( הושמו ה ת ל ב ו נ י ם
2.5200־Sephadex G) 45x superfine
על ג ב י ק ו ל ו נ ח
) Qמשקל מ ו ל ק ו ל ר י , ( 1 2 . 0 0 0ה מ ו ג ל ו ב י ן )משקל מ ו ל ק ו ל ר י (66.700
צימוכרום
. ( x
2
ו ד י ה י ד ר ו כ ם י א צ ט ו ן ר ד ו ק ט ז עס המסמן דקםטרן כ ח ו ל )משקל מ ו ל ק ו ל ר י א10
כחול
אילוציו! צ י ט ו כ ר ו • ,Cהמוגלובין»דקסטרן
ההרצה נעשתה ע 0ט ר י ם י ן . p H 7 . 5 ,
א י ל ו צ י ת ד י ה י ד ר ו כ ט י א צ ט ו ן רדוקטז נקבעה ל פ י ה פ ע י ל ו ת .
נקבעה לפי הצבע.
-
הספציפיות
- 67
לםובטטרט
טבלה מסי 8מסכמת את ה ת ו צ א ו ת המטפלות ב ס פ צ י פ י ו ת של ה א נ ז י ם לסובםטרט ש ל ו .
ה ס פ צ י פ י ו ת לםובסטרט של ד י ה י ד ר ו כ ם י א צ ט ו ן ר ד ו ק ט ז
טבלה מ ם ' 88
פעילות
תערובת ה ר א ק צ י ה הבילה?
יחסית
סובטטרט
Km
M
1.0
1.5
גליצרול
0.26
3.4
- 1 ,2פ ר ו פ נ ד י א ו ל
0.18
2.3
- 2,3ב ו ט נ ד י א ו ל
0.14
3.5
- 1 , 2אחנדיאול
0.091
1.2
איזו-אריתריתול
0.068
1.2
מזו-אריתריתול
0
סורביטול
0
מניטול
30מ י ל י מ ו ל ר ט ר י ס י ן -ג ל י צ י ן ,
9.0
50
,
pH
מיקרומולר NADP
/
11מ י ק ר ו ג ר ם ד י ה י ד ר ו כ ס י א צ ט ו ן ר ד ו ק ט ז בנפת ט ו פ י של 1מ ל י .א ק ט י ב י ו ת הסובסטרטים נ י ת נ ת
ביתם
חלבון
ל פ ע י ל ו ת עם ג ל י צ ר ו ל .
100$פ ע י ל ו ת מתיהם ל 0 . 6 5 -מ י ק ר ו מ ו ל י ם N A D Pשהתתזרו ל מ ג י
לדקה.
כמתואר,
ה פ ע י ל ו ת היתה ג ב ו ה ה בהרבה עם ג ל י צ ר ו ל ל י ע ו מ ת הסובסטךט הטוב ב י ו ת ר א ח ר י ו ,שהראה
רק 26$מ ה פ ע י ל ו ת עם ג ל י צ ר ו ל .
דיהידרוכסיאצטון(
סדוהפטולוז
הראקציה ההפוכה היתה מ א ו ד תלשה )פתות מ 5 $ -מ ה פ ע י ל ו ת עם
עם הסובסטרטים ה ב א י ם !
ומתיל-גליאוקסל.
גליצראלדהיד,
ד י ה י ד ר ו כ ס י א צ ט ו ן פוספט,
ריבולוז,
-
האנזים
באופן
של ח י ז ו ר
רדוקטז
ספציפי
ל-
- 68
NADI^-NAD• N A D P H־^™NADPה י ו בלתי פ ע י ל י ם כ מ ח ל י פ י ם .
מ ק ב י ל ל ד ה י ד ר ו ג נ ז ו ת אתרות ה ת ל ו י ו ת ב ־ N A D Pו ה מ ת ז י ק ו ת ב פ ע י ל ו ת
ד י ב ל ו ר ו פ נ ו ל -א י נ ד ו פ נ ו ל מ נ ו ק ל א ו ט י ד י ם פ י ר י ד י נ י ם מ ת ו ז ר י ם ) ( 3 5גם
הראה פ ע י ל ו ת של כ$-ם 5של ח י ז ו ר
דיאפורז
דיהידרוכםיאצטון
ד י כ ל ו ר ו פ נ ו ל -א י נ ד ו פ נ ו ל ^ N A D P I -בהשואה ל ח י ז ו ר
דיהידרוכםיאצטו ן 0
מעכבים
ומזרזים
כמתואר בטבלה מסי 9דרישה .ל ק ב ו צ ו ת
השפעת מעכבים על פ ע י ל ו ת
מבלה מסי 89
ע יכו ב
$
תערובת
בנפח
דיהידרוכםיאצמון רדוקמז
ריכוז
מ ע כ ב
מילימולר
50
0.6
p-chloromercuribenzoate
50
1.0
2
CuCI
45
1.0
2
ZnCI
0
- 10.0
0
5.0
0
10.0
הראקציה הכילה 30 8מ י ל י מ ו ל ר מ ר י ס י ן ,
5מילימולר
- S Hת ו פ ש י ו ת ל פ ע י ל ו ת ה א נ ז י מ ט י ת של
דהידרוכסיאצטון,
כ ל ל י של 1מ ל י .
Et-hylendiaminetetraacetate
Hydroxylamine
dipyridyl־a,a
7.5
ר י כ ו ז המעכב ה נ ת ו ן
pH,100מ י ק ר ו מ ו ל ר
ו 10-מיקרוגרם
j NADPH
דיהידרוכםיאצטוך ר ד ו ק ט ז
־ 6 9־
ד י י ה י ד ר ו כ ס י א צ ט ו ן ר ד ו ק ט ז מתבקשת מ ע י כ ו ב
י ו ת ר של 8
גבוהים
בראקצייז ח י מ צ ו ן
בתערובת
י־
דרישת
0
ילימילי
הגליצרול,
חומרים
הראקציה.
CuCI2
א י
ה א נ ז י ם ע ״ י מתכות כבדות
ריבוזים
ו .pCMB -
Z n C ! 2נ ד ר ש ו על מ נ ת לעכב את פ ע י ל ו ת ה א נ ז י ם
י ת כ ן מהשפעת ה ר י כ ו ז הגבוה של ג ל י צ ר ו ל כסובםטרט
י ו צ ר י קומפלכס א ו ר ג נ י ם
ו א י א ו ר ג נ י ם כמו
) 2.4מולר(
EGTA
,EDTA
Ng~,
d i p y n d y i־ , aלא השפיעו כלל על פ ע י ל ו ת ד י ה י ד ר ו כ ס י א צ ט ו ן ר ד ו ק ט ז כ נ ר א ה מתוסר
a
ה א נ ז י ם להשתתפות מתכות ל פ ע י ל ו ת .
את פ ע י ל ו ת ה א נ ז י ם ה ב ק ט ר י א ל י
רדוקטז.
דיהידרוכסיאצטון
היונים המונווולנטים
ג ל י צ ר ו ל ד ה י ד ר ו ג נ ז התלוי
גם המעכב ה י ד ו ע ל א ל כ ה ו ל
לא השפיע על פ ע י ל ו ת ד י ה י ד ר ו כ ס י א צ ט ו ן ר ד ו ק ט ז
הקטיון
דהידרוגנז
המונוולנטי
+
Naו-
ב ( . N A D ( 1 7 -לא ע י כ ב ו את פ ע י ל ו ת
דיהדרוגנז,
הידרוכםילאמין
),(100
)טבלה . ( 9
^ N Hנמצא מ ז ר ז פ ע י ל ו ת ה א נ ז י ם ה ב ק ט ר י א ל י ג ל י ציר ויל
+
ה ת ל ו י ב ־ | \ ^ 0ב ת ע ר ו ב ת ר א ק צ י ה עם ב ו פ ר ב י ק ר ב ו נ ט ב . ( p H (15 9 . 0 -
נראה ב ר א ש ו נ ה גם ב פ ע י ל ו ת ד י ה י ד ר ו כ ם י א צ ט ו ן ר ד ו ק ט ז עם ב י ק ר ב ו נ מ כ ב ו פ ר
.4NH+
+
L iהמעכבים
ב ד י ק ה ק פ ד נ י ת י ו ת ר עם ה כ ו פ ר י ם
ש ו נ י ם הראתה כ י
הזריז ע״י
בריכוזים
גבוהים.
ביקרבונט
ה ו א ,!8.9מ צ א נ ו כי
4 NH
מאחר ו כ פ י ש ר א י נ ו
תוספת התמיסה ה ת ו מ צ י ת
ש
pH
בpH9.2-
ע״י
בריכוזים
מ ו פ י ע רק ב נ ו כ ח ו ת ב י ק ר ב ו נ ט ב ר י כ ו ז י ם נ מ ו כ י ם ו נ ע ל ם
+
אופטימום ה-
הזרוז ע״י
ל
גליצין,
CAPSו ב י ק ר ב ו נ ט
ב9.2-
ז ר ו ז דומה
+
p Hלראקצית ח י מ צ ו ן ה ג ל י צ ר ו ל עם
^ N Hנ ו ב ע מהורדת ה p H -
מ 9 . 2 -ל 8 . 9 -עם
(SC<NH4)24לתערובת הראקצלה ו ל א מאפקט י ש י ר של ה ק ט י ו ן
על פ ע י ל ו ת ה א נ ז י ם .
ק ב ו ע ש ו ו י המשקל של ראקצית
האנזים
ל ד י ה י ד ר ו כ ס י א צ ט ו ן לעומת ה א פ י נ י ו ת ה נ מ ו כ ה ל ג ל י צ ר ו ל נ ו ט י ם לאפשר ס נ ט ז ה ו צ ב י ר ה
של ג ל י צ ר ו ל .
לפתות
דיהידרוכסיאצטון רדוקטז
ו ה א פ י נ י ו ת ה ג ב ו ה ה של
סביר לכן ל ה נ י ח כי
במסלול ם י נ ט ז ת ה ג ל י צ ר ו ל
ב
ד י ה י ד ר ו כ ס י א צ ט ו ן ר ד ו ק ט ז המחואר כאן משחק ת פ ק י ד ע י ק ר י
־
. D . parva
7 0־ד
הרגולציה האוםמוטית ב-
.1
תידקים
י
7
ו
Dunaliella
ו א ו ר ג נ י ז מ י ם אחרים ה מ ס ו ג ל י ם ל ג ד ו ל בסביבה טבעית מ י מ י ת ה מ כ י ל ה ר י כ ו ז י
ז מ ן רב ) , 7 4
ק ב ו צ ו ת ח י ד ק י ם מ ס ו י מ ו ת לא רק ס ו ב ל ו ת ר י כ ו ז י
.(2
מלח
ג ב ו ה י ם י ד ו ע י ם כבר
מלח
ג ב ו ה י ם אלא אף ד ו ר ש ו ח ר י כ ו ז י מלח א ל ו
לגידול.
את ה ח י ד ק י ם ה ס ו ב ל י ם או ה ד ו ר ש י ם
מלח מ כ נ י ם ה ל ו פ י ל י ם ו מ ת ל ק י ם אותם ל 3 -תת ק ב ו צ ו ת .
.1
ה ה ל ו פ ו ב י ם או
ת י ד ק י ם א ל ו מתים או ס ו ב ל י ם בקושי תכולת
הרגישים למלח.
מלח עד . 8 $
.2
0ועד ר ו ו י ה
)
$
2
הקבוצה ה ה ל ו ט ו ל ר נ ט י ח .
( N a C I
3
ח י ד ק י ם ה ה ל ו פ י ל י ם ה ג ד ל י ם בחחום
פ י ל י ם הקלים
)2$
20$
-
5$
-
I
32$
C
I
לפי
-2.5$
ולרוב מעדיפים ר י כ ו ז י ם נמוכים ל ג י ד ו ל .
2$
a
C
N
a
בקבוצה
ז ו ח י ד ק י ם ה י כ ו ל י ם ל ג ד ו ל ב ר י כ ו ז י מלח ב י ן
-
32$
,
הבינונים )
(
N
(
ומתחלקים ל 3 -ת ת -ח ל ו ק ו ח
NaCI
5$
-
.
קנה מ י ד ה ו מ י נ ו ת א ל ו ,
D u n a l i e l l aה י נ ה אצה ה ל ו פ י ל י ת
ס ב י ל ו ת מלח רחבה ,האצה דורשת ר י כ ו ז י
NaCI
ל ג י ד ו ל של 12$
הדרישה ל N a C I -
לגידול
Dunaliella
32$
C
I
a
N
.
ל ה ח ל י ף את ה ק ט י ו ן בכל ק ט י ו ן אחר.
הכלוריד
אי
משכנע למהות ס פ צ י פ י ו ת
חמצן
KCI
פוטוםינטטי
זו.
ב י נ ו נ י ת בעלת
5$ו ס ו ב ל ת תחום רחב שלהיא ס פ צ י פ י ת
ב ר י כ ו ז י ם מקבילים
נ י ת ן ל ה ח ל י ף ב ר י כ ו ז י ם מ ק ב י ל י ם של נ י ט ר ט או
ה י כ ו ל ת ל ה ח ל י ף את ה נ ת ר ן
( N a C I 2 0 $
).(1
לא נ י ת ן
ל N a C I -נמצא ט ו ק ם י .
את
סולפט ללא הבדל ב ש י ע ו ר ה ג י ד ו ל .
ל ג י ד ו ל נראתה גם ב ח י ד ק י ם ה ל ו פ י ל י ם אך א י ן ע ד י ן הסבר
מאתר ו התוצאות ש ל נ ו מראות כ י לפחות ל ג ב י הדרישה לפליטת
נ י ת ן ל ה ח ל י ף את
א ח ר י ם לקבלת ערבי פליטת חמצן
NaCI
דומים,
ב ר י כ ו ז י ם א ו ס מ ו ט י ם ש ו ו י ם של מ ל ח י ם
י ת כ ן ,כ י הדרישה ל -
וסוכרים
N a C Iבריכוז גבוה ל ג י ד ו ל
התאים קשורה ל ת כ ו נ ה ס פ צ י פ י ת של שטח פ נ י החא הדרושה לתלוקת התאים.
־
הדרישה של ה ח י ד ק י ם ה ה ל ו פ י ל י ם
ע נ י ן בתכולת המלח ה פ נ י מ י
71
ו-
באופן
טבעי
ודומה
ל ז ו של ת י ד ק י ם או אצות לא ה ל ו פ י ל י ם
-
Dunaliella
באורגניזמים אלו.
ל ז ה ש ב ם ד י ו ם לא ת ו ו צ ר הבעיה ה א ו ס מ ו ם י ת .
תהיה נ מ ו כ ה
כיצד
הוא
ו ה מ נ ג נ ו ן המטבולי
אם תכולת המלח ה פ נ י מ י
נמוכה
י ו ו צ ר בהכרח ג ר ד י נ ט א ו ס מ ו ט י ת ל ו ל של מלח ב י ן
התאים ל מ ד י ו ם אשר י ד ר ו ש מ נ ג נ ו ן פ ע ו ל ה מ י ו ח ד ל ש מ י ר ת ו .
יהיה
ל ר י כ ו ז י מלח ג ב ו ה י ם ל ג י ד ו ל העלתה
אך אם ר י כ ו ז המלח בתאים י ש ו ו ה
בכל מקרה א ק ט י ב י ו ת המים ב א ו ר ג נ י ז ם ה ה ל ו פ י ל י
נ ת ו ן ל ת נ א י ם ש ו נ י ם ו מ י ו ח ד י ם מאלו
שבאורגניזמים אחרים.
ממוגל ה מ נ ג נ ו ן המטבולי בחידקים ובאצות ה ה ל ו פ י ל י ם לפעול בתנאים ק י צ ו נ י ם אלו
ב נ ו י ? שאלות א ל ו
אך התשובות ה ב י א ו
מדידות
גבוה
ב א ו פ ן מפתיע
י ש י ר ו ת של ר י כ ו ז המלת התוך חאי
בתאים ל ד י כ ו ז ק ם אף ג ב ו ה י ם י ו ת ר מ נ ת ר ן .
בחידקים
למנוע
Dunaliella
ל כ ו ו נ י ם ש ו נ י ם בחידקים ובאצות.
ב ח י ד ק י ם ה ל ו פ י ל י ם הראו כ י ה ר י כ ו ז באמת
ומתקרב ל ע ר כ י ם ד ו מ י ם ל א ל ו ש ב מ ד י ו ם ) ( 2 , 7 4נמצא כי מלבד
מתרכז
Naו -
תופעה ז ו של ר י כ ו ז
ה ל ו פ י ל י ם נ ר א י ת ט י פ ו ם י ח ל כ ל ל ה ח י ד ק י ם הללו
CI
גם
נ ת ר ן ,אשלגן
ה ג ד ל י ם ב ת נ א י מלח
K
וכלוריד
ק י צ ו נ י י ם ומיועדת
פ ל ס מ ו ל י ז ת החאים ו ד ה י ד ר ט צ י ה .
מדידות
הראו
היוו
בסיס למחקר ד ו מ ה מקיף ב ח י ד ק י ם ה ל ו פ י ל י ם ו ב -
וכיצד
י ש י ר ו ת של ה ר י כ ו ז י ם התוך תאים של
רמות מלח נ מ ו כ ו ת בהרבה מאלו של ה מ ד י ו ם
NaCI
שונות
והניחי
פ נ י מ י של
הראו כ י
כ
י
הריכוז
האוסמוטי
D. parvaה מ ו ר ח פ י ם
ב-
N a C Iהוא המרכיב העקרי
הציטופלממטית.
יכולים
כ 0 . 1 / ^ -בתאי
Dunaliella
במערכת תופשית מתאים
),(73
ואי
K
מ ד י ד ו ת ר א ש ו נ י ו ת ש ל נ ו הראו
ב 1.5-מולד
.NaCI
ריכוז
עם זאת ע ב ו ד ו ת
ג ב ו ה מ ז ה ה נ ג ר ם ל פ י רמת המלח ב מ ד י ו ם
),(3
בתכולה התוך ת א י ת ,בעקבות ה ח ד י ר ו ת ה ג ב ו ה ה של הממברנה
במהלך העבודה ה ר א נ ו ת ו צ א ו ת מ נ ו ג ד ו ת להנחה
ל ה ח ל י ף את המלח לפליטת תמצן
הפוטוסינטטית
).(6
,Na
ו־
CI
ב-
Dunaliella
זו.
העובדה ש ג ל ו ק ו ז
וגליצין
ו ג ל ו ק ו ז א י נ ו ע ו ב ר א ס י מ י ל צ י ה בתאים שלטים אלא רק
ה י כ ו ל ת 'של מקבלי א ל ק ט ר ו נ י ם פ ו ט ו ס י נ ט ט י ם להשתתף במערכת
בתאים ש ל מ י ם ,מ ו ר י ם על ת כ ו נ ו ת ח ד י ר ו ת ר ג י ל ו ת
ו ד ו מ ו ת לאצות א ח ר ו ת .
־ 73
התצפיות
גבוה
ש ל נ ו הראו כ י
גליצרול אינו
-
נ ו ז ל ל מ ד י ו ם כאשר ר י כ ו ז המלח ב מ ד י ו ם
מ 0 . 6 -מ ו ל ר ,נ ז י ל ת א ו הפרשת ג ל י צ ר ו ל המתוארת ב ע ב ו ד ו ת אחדות ל מ ד י ו ם ה ג י ד ו ל ) , 1 1
נובעת
ל ד ע ת נ ו מתוסר ד ו פ ן תא ר י ג י ד י
פ י ל ט ר צ י ה על מ י ל י פ ו ר .
ו ת כ ו נ ת ש ב י ר ו ת ה הקלה של
הזדקקנו לתנאי
ב נ ס י ו נ ו ת שלנו
Dunaliella
,(8
בתנאי
פ י ל ט ר צ י ה ע ד י נ י ם ב י ו ת ר על מנת
לאסוף את האצות ללא ש ב י ר ה .
מנגנון
76
-
המסלולים
מחחזר
)גליצרול
המטבולים ל י צ י ר ת
,NADH
פלבופרוטאין
ב נ ו כ ת ו ת ה א נ ז י ם המסיס
בחרקים נמצא
הממוקם
ב-
זו
אנימלים
בםיטוכונדריה.
ל ג ל י צ ד ו ל פוספט.
ג ל י צ ר ו ל מתקבל בדאקציה עוקבת
נ ו ס ף ה נ ב ד ל מהראשון ב ה י ו ת ו
פוטוםינטטי
D u n a l i e l l aמתבטא בעובדה ש ג ל י צ ר ו ל פוטפט
עקרי.
ב פ ו ט ו ס י נ ט ז ה הוא
הקושי ה ב ו ל ט ל ק י ו ם
ד ה י ד ר ו ג נ ז מ ו פ י ע בתאים
ו א י ן כל מ י ד ע על פ ע י ל ו ת א נ ז י ם זה בצמחים ו ב א צ ו ת ,
מתאים של
בNAD-
( W e g m a n n [ 9ה צ י ע ק י ו ם מערכת ר א ק צ י ו ת ד ו מ ו ת
ה פ ע י ל ו י ו ת של ג ל י צ ר ו ל פוטפט ד ה י ד ר ו ג נ ז
ליצירת
גליצרול.
ד י ה י ד ר ו כ ם י א ט ו ן פוספט
ג ל י צ ר ו ל -פ ו ס פ ט ד ה י ד ר ו ג נ ז התלוי
ג ל י צ ר ו ל כתוצר
כ ר ד ו ק ט נ ט כאשר ת ו צ ר ה ח י ז ו ר ה ע י ק ר י
בי
ליצירת
ג ל י צ ר ו ל פוספט ד ה י ד ר ו ג נ ז
D u n a l i e l l aכהסבר ל י צ י ר ת
סכמה
ג ל י צ ר ו ל ה י ד ו ע י ם ה י ו ם הם מעטים ואף לא אתד עוםק
פוספט N A D -א ו ק ס י ד ד ו ק ט ז ( ,
של פ ו ם פ ט ז .
ב-
ליצירת
גליצרול ב-
Dunaliella
ה י ד ו ע ב י ו ת ר הוא המסלול ה ג ל י ק ו ל י ט י
ע״י
נמוך
.Dunaliella
ה מ ס ל ו ל המסבולי
בצמחים.
i s o f l o r i d o s i d eבהשפעת ע ל י ה בלתץ ה א ו ס מ ו ט י
, ( O c h r o m o n a s ( 7 8אך תחום הלתץ ה א ו ם מ ו ט י ה ח י צ ו נ י
בהרבה מ ז ה של
.2
דומה של י צ י ר ת
התיצוני
ו ב ד ר י ש ה של ה א נ ז י ם ל ־
•NADPH
ה נ ס י ו נ ו ת ש ל נ ו הראו
ו N A D־ N A D P Hט ר נ ס ה י ד ר ו ג נ ז בתמצית חופשית
D . parvaהן מ א ו ד נ מ ו כ ו ת ו כ ך שללו את האפשרות ל ק י ו ם מ ס ל ו ל מ ט ב ו ל י
גליצרול ב-
.Dunaliella
NADH
זה
- 74 -
בחידקים מהסוג
)(19
A e r o b a c t e r aerogens
(18
נמצא ה א נ ז י ם ג ל י צ ר ו ל ד ה י ד ד ו ג נ ז ה ת ל ו י ב -
־ (14ו ב־
ס^)גליצרולז
, ^ 6• 1 . 1 . 1ר ק מ ו ת י ו נ ק י ם מ כ י ל ו ת ג ל י צ ר ו ל ד ח י ד ד ו ג נ ז ה ת ל ו י
גליצראלדהיד
לא מ צ א נ ו כל מ ע י ל ו ת של א נ ז י מ י ם א ל ו
).(20
התלוי
• D . parva
-aNADP.-o
את ה ס ו ו ג הסיסטמתי
דיהידרוכםיאצטון
)
כי
ה א נ ז י ם המתואר בעבודה ז ו
)1.1.1.7
, ( E Cהשואת ה ת כ ו נ ו ת של
גליצרול דהידרוגנזות
ו א ל ד ו ז ר ד ו ק ט ז ו ת ) (102 , 1 0 3
א י נ ו זהה עם אף אהד מ ה א נ ז י מ י ם ה ל ל ו .
המתוארים מראים פעילות ח י ז ו ר כלפי
נ ת נ ו הוכחה ב ר ו ר ה
רוב האנזימים
ג ל י צ ר א ל ד ה י ד ומספר סובםטרטים א ח ר י ם .
ר ד ו ק ט ז ס פ צ י פ י ו ת ל ד ה י ד ר ו כ ט י א צ ט ו ן ללא י כ ו ל ת התמרה עם ג ל י צ ר א ל ד ה י ד .
דהידרוגנזות
וארבינוז
גליצרול
NADHכםובסטרט ).(18
אלכוהול ד ה י ד ר ו ג נ ז התלוי
).(105
NADP-o
L e u c o n o s t o c mesenteroides
אך א נ ז י ם זה א י נ ו מחזר ד י ה י ד ר ו כ ם י א צ ט ו ן או
מכל זאת נראה כי ה ס פ צ י פ י ו ת ל ם ו ב ם ט ר ט י ם של כל א נ ז י מ י ם ה ל ל ו
בהשוואה עט ד י ה י ד ר ו כ ס י א צ ט ו ן ר ד ו ק ט ז מ -
אנזימים
אלדהיד רדוקטז
D. parvaמ ו צ י א ה מכלל אפשרות זהות ב י ן
ו ה א נ ז י ם מהאצה ה ה ל ו פ י ל י ת .
ק ב ו ע ש ו ו י המשקל של ראקצית ד ה י ד ר ו כ ס י א צ ט ו ן ר ד ו ק ט ז
לדיהידרוכסיאצטון
של ג ל י צ ר ו ל בתאים.
בעבודה
וגליצרול
).(20
A e r o b a c t e r a e r o g e n sמהזר ד ה י ד ר ו כ ם י א צ ט ו ן ב ש י ע ו ר מהיר י ו ת ר
מ ג ל י צ ר א ל ד ה י ד אך מ ע ד י ף
אלו
גליצרול
מארנבת מ ח ז ר י ם ד ה י ד ר ו כ ם י א צ מ ו ן רק ב ש י ע ו ר של כ־־ 5$מ ז ה של ג ל י צ ר א ל ד ה י ד
דהידרוגנז מ-
גליצראלדהיד
לדיהידרובםי-
ה ת ל ו י ם N A D R oמלב ו מ ש ר י ר ח ו ל ד ה מ ח ז ר י ם ד ה י ד ר ו כ ט י א צ ט ו ן ב ש י ע ו ר של כ,30$-
ב ש י ע ו ר של כ ־ 4 0 $מ ה ש י ע ו ר עם ג ל י צ ר א ל ד ה י ד ) . ( 1 0 4
דהידרוגנזות
מכיל
דיהידרוכסיאצטון רדוקטז
D. parvaעם א נ ז י מ י ם ד ו מ י ם כמו
, ( 1 8 , 2 0אלכהול ד ה י ד ר ו ג נ ז ו ת )(12
אצטון
.Dunaliella ,
ל פ י ה נ ו מ ק ל ט ו ר ה ה א נ ז י מ ט י ת ) ( 7 9א נ ו מ צ י ע י ם לתת ל ו
ג ל י צ ד ו ל N A D P :או ק ס י ד ד ו ק ט ז
רדוקטז מ-
ס^אוקםירדוקטז
N A D P - aויחיוצד
ב-
ה ת ו צ א ו ת ש ל נ ו מראות על נ ו כ ח ו ת א נ ז י ם חדש ש כ י נ י נ ו
Escherichia c o ! i
ו ה א פ י נ י ו ת הגבוהה
ו ה נ מ ו כ ה ל ג ל י צ ר ו ל נ ו ט י ם לאפשר ם י נ ט ז ה ו צ ב י ר ה של כ מ ו י ו ת ג ד ו ל ו ת
נ י ת ן לכן להציע באופן
ז ו ממלא תפקיד עקרי
ה ג י ו נ י כי
ד י ה י ד ר ו כ ט י א צ ט ו ן ר ד ו ק ט ז המתואר
ו ב ס י ס י במסלול י צ י ר ת ה ג ל י צ ר ו ל ב -
• Dunaliella .
־ 75־
ציור
מתאר
36
סכמה
למסלול
מוצעת
ביוםינטזת
CYCLE
)H2CJ-0 (g
C=0
Dunaliella
CALVIN
DHAP
® 0־H2<f
7
C=0
DHA
H20
זי7
0H־H C
HC-OH
RUDP
הגליצרול ב -
המתחילה
2
HC-OH
Pi
0<£־H C
OH־H C
2
־ C=0
H2C-0H
2
2
•C0
H 2 C - 0 <B
> 0 (g־ ־ H ( f
2
PI
HO-CH
ציור מ ם
,
<36
מגליצראלדהיד-3-פוספט
פוספט
איזומרז
הידרוליזה•
גבוהה
במיוחד
לביוסינמזת
במעגל
לדיהידרוכסיאצון
-(1) -
בתאי
(12
HC-OH
OH־־H C
2
Glycerol
NADPH
ATP
הנוצר
בנוכחות
2
3-P־Ga
PGA
סכמה
OH־H C
6H־־HO
HC=0
1
C02
מוצעת
־1
פוספטז.
גליצרול
קליין
פוספט.
).(80
קבלת
בתאי
. ( D u n a l i e l l a
השלב
DunalieHa
תרכובת
זו
הופכת על י ד י
דיהידרוכםיאצטון
A n t i a and W a t t
האחרון
NADPH
מצאו
מתאפשרת
פעילות
ליצירת
פוםפטז
טריאוז
ע״י
חומצי
הגליצרול הוא
חיזור
־
דיהידרוכסיאצטיז
רדוקטז.
מטבילים
עמילן,
ע ״ י N A D P H־ ) ( 2־ ב נ ו כ ח ו ת ה א נ ז י ם המלוהד ל -
התוצאותהמתוארות מ ו כ י ח ו ת כי
זאת מאחד
ו ג ל י צ ר ו ל מ ו פ י ע כתוצר
שונים ליצירת גליצרול.
חומר התשמורת באצח.
למטבוליזם
יצירת
דיהידרוכסיאצטון
)
גליצרול.
רדוקטז
לקבלת ט ר י א ו ז פוספט״
פעילות
יצירת
פוטוסינטטי
האחד
ופירוק
ב-
תלוי
Dunaliella
בתוצר פ ו ט ו ס י נ ט ט י
FCCP
וחשני
ב פ י ר ו ק מ ט ב ו ל י של
כ ר א י ה לדרישה הכרחית של
מ ס ל ו ל פ י ר ו ק ה ג ל י צ ר ו ל י כ ו ל להתחיל משלב ח י מ צ ו ן
טרם ד ו ו ח על פ ע י ל ו ת
דיהידרוכםיאצטון
הגליצרול
A.
aerogens(16
ה ג ל י צ ר ו ל כראיה לדרישה הכרחית של
עם
D u n a l i e l l aס ב י ר ל ה נ י ח ק י ו ם ש נ י מסלוליים
שני המסלולים עוכבו ע״י
חימצון
דיהידרוכסיאצטון
ה ג ל י צ ר ו ל באצה א י נ ן ת ל ו י ו ת ב א ו ר .
ל ד י ה י ד ר ו כ ם י א צ ט ו ן ,מ ל ו ו ה ב פ ע י ל ו ת עוקבת של
כ ז ו נראתה ב ח י ד ק י
ע י כ ב את פ י ר ו ק
- 76
ATP
,
הגליצרול ע״י
דיהידרובסיאצטון
קינז ב-
ATP
קינז
Dunaliella
וראה גם " מ ב ו א " ( .
אך
FCCP
גם ל מ ט ב ו ל י ז ם פ י ר ו ק ה ג ל י צ ר ו ל .
Dunaliella
ד ו ר ש י ם כ מ ו ב ן מחקר? הרחבה
מטלולי
ביוםינטזת הגליצרול ופירוק הגליצרול ב-
ופירוט
נ ו ס פ י ם ב ע י ק ר ל ג ב י ה ר א ק צ י ו ת המשתתפות ובהשפעת ה ר ג ו ל צ י ה ה א ו ם מ ז ט י ת על רמת ה א נ ז י מ י ם
המשתתפים.
קביעת ה ר ג י ש ו ת למלח של
נמוכים
תאיים
אנזימים מ-
בהרבה מאלו ה ד ר ו ש י ם ל ג י ד ו ל .
ל א ו ר ה ע ו ב ך ה שהאצות צ ו ב ר ו ת
ג ב ו ה י ם צ י פ י נ ו ל כ ן ש א נ ז י מ י ם מתאי
Dunaliella
יהיו
ג ל י צ ר ו ל ל ר י כ ו ז י • תוך
ע מ י ד י ם ל א י נ א ק ט י בצי ה ע ״ י
ג ל י צ ר ו ל או
אפילו
האנזימטיות
ו ה פ ו ט ו ט י נ ט ט י ו ת שנבדקו לא הראו דרישה ס פ צ י פ י ת ל ג ל י צ ר ו ל אך
סבילות
שונות
מ-
ידרשו
Dunaliella
הראתה כאמור ע י כ ו ב ב ר י כ ו ז י ם
ר י כ ו ז י ם ב ס י ס י ם של ג ל י צ ר ו ל ל פ ע י ל ו ת א נ ז י מ ט י ת מלאה־
ל ר י כ ו ז י • ג ב ו ה י ם של ג ל י צ ר ו ל .
מאחר
הפעילויות
כ ו ל ן הראו
ו ג ל י צ ר ו ל י ד ו ע כמיצב פ ע י ל ו י ו ת א נ ז י מ ט י ו ת
נ ר א י ת ס ב י ל ו ת ה ג ל י צ ר ו ל כ י ע ו ל תופעה ר ג י ל ה ו ל א כאדפטציה מ י ו ח ד ת של ה א נ ז י מ י ם
. Dunaliella
כגליצרוטולרנטי ות.
בהקבלה
למינות ההלופילי
נ כ נ ה את תופעת ה ס ב י ל ו ת ל ג ל י צ ר ו ל ב D u n a l i e l l a -
7 7 -־
.3
פ ע י ל ו י ו ת פ ו ט ו ס י נ ט ט י ו ח של
הפעילויות
באור,
ה פ ו ט ו כ י מ י ו ת של תאי
עוצמת האור הדרושה ל פ ל י ט ת חמצן
לאצות
ירוקות
של
, D. parvaספקטרום ה ב ל י ע ה ,ספקטרום ההבדל
ו ר ג י ש ו ת למעכבים של מעבר ה א ל ק ט ר ו נ י ם כ ו ל ם
ו ל כ ל ו ד ו פ ל ס ט י ם מצמחים ע ל א י י ם .
עם ז א ת ,ח ו ס ר ד ו פ ן תא
טיפוסיים
והתכונות המיוחדות
D . parvaמאפשרות ל נ צ ל את השפעת ה ש י נ ו י י ם ב א ו ס מ ו ל ד י ו ת ה מ ד י ו ם להכנת ח ל ק י ק י ם
תת-תאיים
אצות
D. parva
ה מ ס ו ג ל י ם לבצע ר א ק צ י ו ת פ ו ט ו ס י נ ט ט י ו ת .
ח ד י ר ו ת למקבלי
דו-תחמוצת
הפחמן־
י ר י ד ה ב ר י כ ו ז ה א ו ס מ ו ט י של ה מ ד י ו ם י צ ר ה
ו מ ע ב י ר י א ל ק ט ר ו נ י ם ת ו ך שמירה על פ ע י ל ו ת חלקית של פליטת חמצן
וקיבוע
מצב ב י נ י ם זה י ו צ ר תכשיר אצות ד ו מ ה מ א ו ד ל ״ כ ל ו ר ו פ ל ס ט י ם ש ל מ י ם "
ה מ ב ו ד ד י ם מצמחים ע ל א י י ם ) ,81 , 8 2
.(47
ב ד ו מ ה ,פ ע י ל ו ת ג ב ו ה ה י ח ס י ת התקבלה ב מ ד י ו ם
ג ל י צ ר ו ל לעומת ה פ ע י ל ו ת ה נ מ ו כ ה ב ר י כ ו ז א ו ס מ ו ל ר י מ ק ב י ל של
NaCI״
המכיל
ט ו ר ב י ט ו ל ,מ נ י ט ו ל או
ירידה
נ ו ס פ ת ב א ו ס מ ו ל ר י ו ת גרמה ל פ י צ ו ץ התאים ו ע י כ ו ב פליטת החמצן ה צ מ ו ד ל ק י ב ו ע ד ו -ת ח מ ו צ ת
הפחמן.
חימצון
התצפית ששברי
D. parva
ח י ז ו ר נ מ ו ך כמו
Diquat
הראשונה
ו ה ש נ י ה פ ע י ל ו ת בתכשיר
זאת שברי
בתכשירים
פרדוקםין
D. parva
תסרים
זה.
י כ ו ל י ם ל ח ז ר באור צ ב ע י
עם מ י ם כמוסר א ל ק ט ר ו נ י ם מראה כי שתי מערכות ה א ו ר
ת ו צ א ו ת אתרות מראות פ ע י ל ו ת כל מערכת א ו ר ב נ פ ר ד .
- N A D P -ר ד ו ק ט ז באצה.
לפוטוסינסזה
כמקובל להניח?
עם
כל פ ע י ל ו י ו ת של ר א ק צ י ו ת א ו ר ה ת ל ו י ו ת ב פ ר ד ו ק ס י ן א פ י ל ו
ה מ ח ז י ק י ם ב י כ ו ל ת לקבע ד ו -ת ח מ ו צ ת ה פ ח מ ן ,
השאלה האם המסלול פ ר ד ו ק ס י ן ־«
ו י ו ל ו ג ן בעלי
פוטנציאל
ולמרות נוכחות פרדוקםין
ופלבופרוטאין
ה נ ם י ו נ ו ת ה מ ת ו א ר י ם ב נ ו ש א זה העלו את
פרדוקםין
- N A D P -ר ד ו ק ט ז * N A D Pהכרחי
ב א ו פ ן מוחלט
-
התוצאות
הפלבופדוטאיז,
האמורים,
כמחזר
.C
- 78
המתוארות הראו כי מ ע כ ב י ם ל מ ס ל ו ל ז ה ,ש נ י ם ה פ ו ע ל י ם על פ ר ד ו ק ס י ן ואחד על
פ ו ט ו ס י נ ט ז ה ב ר י כ ו ז י ם אשד ע י כ ב ו
לא ע י כ ב ו
נ י ת ן לצפות ל כ ן כ י לפחות ב ת נ א י ם אלו ת ו צ ר מ ח ו ז ר של מערכת ה א ו ר ה ר א ש ו נ ה משמש
0 2ק י ו ם ת ו צ ר מ ח ו ז ר כ ז ה בעל פ ו ט ו נ צ י א ל ח י מ צ ו ן
),84
ב א ו פ ן מלא את פ ע י ל ו ת ה ח ל ב ו נ י ם
(25 ,83
והצעות דומות ה ו פ י ע ו
א י נ ה מעוכבת< אר
). ( 8 5 - 88
ח י ז ו ר נ מ י ר כבר ת ו א ר בהרחבה
עם הוספת
ל א צ ו ת שלמות,
DSPD
יתכן
י צ י ר ת ג ל י ק ו ל ט מועדפת על ז ו של ס ו כ ר י ם ) . ( 6 2 , 9 1
פוטוסינטזה
ו ז ה שוב תוצאה
של צבירת ת ו צ ר מ ת ו ז ר ר א ש ו נ י של מערכת האור ה ר א ש ו נ ה ,אשר ק י ו מ ו ה ו צ ע כחומר ב י נ י ם הכרחי
;
יצירת ג ל י ק ו ל ט ),90
בזמן
,(89
Euglena
א נ ו ה ר א נ ו כ א ן כ י תוםפת DSPDלתאים שלמים של
ה ג ד ל י ם בחושך א י נ ה מ ו נ ע ת התפתחות ה פ ע י ל ו ת ה פ ו ם ו ס י נ ט ט י ת ב א ו ר ,אלא מעכבת חזק את י צ י ר ת .
גליצראלדהיד-3-פוםפט
NADPH
ד ה י ד ד ו ג נ ז התלוי
ב.NADP-
ה א נ ז י ם ה א ח ר ו ן נחשב כ ח י ו נ י ל צ ר י כ ת
כמקור הכוח המחזר ב פ ו ט ו ם י נ ט ז ה ) . ( 8 6
שינויי
v i v o (93, 92, 41
הפלורוסנציה
n
i
(
הבתולה עם הארת אצות שלמוח ה ו א ר ו כשיטה למדידת ח י ז ו ר
שתי
.
ע ו ב ד ו ת ע ק ר י ו ת ש ו ל ל ו ת הנחה
המהירה של ה פ ל ו ר ו ס נ צ י ה הכחולה ה ת ל ו י ה במערכת האור ה ר א ש ו נ ה .
הכחולה מתארים מצבי
חימצון
-ח י ז ו ר של
התלוי
במערכת ה א ו ר ה ר א ש ו נ ה .
למעבר
א ל ק ט ר ו נ י ם הפיך מ ס ו ג ז ה .
בנזוקינון
אם א ו מ נ ם ש י נ ו י י
, N A D Pהרי תופעה זו תחשב כ ח י מ צ ו ן
הירידה
הפלורוסנציה
NADPH
ע ד י ן כל ב י ס ו ס
נסיוני
4ו
העובדה ה ש נ י ה התקבלה מ ע י כ ו ב ק י ב ו ע
בתאי
ב נ ז ו ק י נ ו ן ללא השפעה על העליה
ב פ ל ו ר ו ס נ צ י ה הבתולה ) . ( 9 4
מקבל א ל ק ט ר ו נ י ם ממערכת מעבר ה א ל ק ט ר ו נ י ם מ פ ל ס ט ו ק י נ ו ן
, ( 9 5או , ( x " (97"-0
למרות שאתר ע י כ ו ב נ ו ס ף כמו במעגל ק ל ו י ן
חימצון
זו.
ב ע ק ר ו ן ר א ק צ י ה כ ז ו ת ת כ ן ,אך א י ן
phorphyridium cruentumע״י
הראשונה ,לפי
NADP
N A D P Hהרי נצפה ל ע ל י ה ר צ י פ ה
לא ה ו ב ח ן כל ש י נ ו י
מעכב את ת י ז ו ר
הפוטוסינטטית,
ב ק י נ ט י ק ה של ש י נ ו י י
יתכן.
אם רק ה א ת ר ו ן
ב פ ל ו ר ו ס נ צ י ה הכחולה,
ה פ ל ו ר ו ס נ צ י ה הכחולה
),96
י ת ק י י ם ב ת נ א י ם בהם גם י ע ו כ ב
מאתר
ובנוכתות
) , ( 9 4נראה כ י
בנזוקינון
בנזוקינון
N A D Pב א ו פ ן תתרותי ע ״ י קליטת א ל ק ט ר ו נ י ם ממערכת מעבר ה א ל ק ט ר ו נ י ם
ותופעת ה פ ל ו ר ו ם נ צ י ה הכחולה א י נ ה מתארת
N A D P ' ^ ' n nבאצות ש ל מ ו ת .
-
79־
במהלך העבודה ה ע ל נ ו הנחה כי תופעת ש י נ ו י י
של תרכובת ב ל ת י
ושינויי
במערכת מעבר ה א ל ק ט ר ו נ י ם אלא נמצאת ב ש ו ו י משקל עם אתד ה מ ר כ י ב י ם במערכת .נראה ל נ ו כ י תרכובת
הפלורוסנציה
רציף
י ד ו ע ה המתחמצנת ע ״ י מערכת האור הראשונה וייתחזרת ע ״ י מערכת האור ה ש נ י ה .מאחר
ה פ ל ו ר ו ם נ צ י ה הכחולה א י נ ם נ ר א י ם ב כ ל ו ר ו פ ל ס ט י ם נראה כ י תרכובת ה פ ל ו ר ו ם נ צ י ה הכחולה א י נ ה
ממוקמת
באופן
חלקי
הכחולה נמצאת ב ש ו ו י משקל עם פ ל ס ט ו ק י נ ו ן מ ה נ י מ ו ק י ם ה ב א י ם ,רק כאשר פ ל ם ט ו ק י נ ו ן מ ח ו ז ר
נ צ פ י ת תופעת ה ע ל י ה ב פ ל ו ר ו ס נ צ י ה הכחולה כ ל ו מ ר ב ת נ א י ם בהם מ ת ק י י ם מעבר א ל ק ט ר ו נ י ם
ממים ל פ ל ס ט ו ק י נ ו ן
ו פ ל ס ט ו ק י נ ו ן מתחמצן ע ״ י מקבל א ל ק ט ר ו נ י ם מ ל א כ ו ת י כמו
ע " י מקבל ה א ל ק ט ר ו נ י ם הטבעי
פלםטוקינון.
פלםמוקינון
נוטף
ל פ ו ט ו ט י נ ט ז ה N A D Pת ו ך שמירה על מצב ח י מ צ ו ן
ה פ ל ט ט ו ק י נ ו ן ע ״ י מערכת ה א ו ר הראשונה מ ע ו כ ב ע ״ י
ו מ כ א ן גם תרכובת ה פ ל ו ר ו ם נ צ י ה הבתולה מ ת ח ז ר י ם ב א ו פ ן מלא
חוטפה
).(94
מהשפעת
.DBMIB
DBMIBו א ו ר א ד ו ם -ר ח ו ק נראה כ א י ל ו
זה פ ל ס ט ו ק י נ ו ן ע צ מ ו ,אך
איפיון
ב א ו פ ן ב ר ו ר כ י א י ן זה כ ך .
ה פ ל ו ר ו ס נ צ י ה הכחולה ומהותה ד ו ר ש י ם מחקר נ ו ט ף .
Cבמהלך
גליצרול
ה פ ו ט ו ם י נ ט ז ה
ת ו ך תאי
לריכוזים גבוהים.
מ י ו ח ד של אצה אשר א י נ ה מ ס ו ג ל ת ל נ צ ל י ש י ר ו ת
2
. 0
יתכן
ו ז ה קשור ל ע ו ב ד ה שהאצה י ו צ ר ח ו צ ו ב ר ת
ג ל י צ ר ו ל נמצא מעכב ח י ז ו ר
) צ י ו ר , ( 3 1אך מהות ה ע י כ ו ב ואתר פ ע ו ל ת ו טרם ב ו ר ד ו .
הקומפלקס
פרדוקםין
הפרדוקסין
NADP
באור בכלורופלטטים
ע ב ו ד ו ת ש ו נ ו ת מתארות את
-פ ל ב ו פ ר ו ט א י ן כאתר פ ע ו ל ה ר ג י ש ל ר י כ ו ז מלח ג ב ו ה ) . ( 3 6 , 3 7 , 9 8 , 9 9
אם א כ ן מערכת מעבר ה א ל ק ט ר ו נ י ם ה פ ו ט ו ס נ ט ט י בצד ה מ ת ו ז ר של
באתר
ו א י נ ם מראים ח י ז ו ר
נראה רק ח י מ צ ו ן תרכובת ה פ ל ו ר ו ס נ צ י ה ה כ ח ו ל ה המעוכב ע ״ י תוספת
D. parvaע ש ו י ה ל י צ ג מקרה טבעי
מחסה
*DBMIB
כאשר מערכת האור ה ר א ש ו נ ה מעוכבת ע ״ י D C M Uא ו בהארה
ספקטרום ה ב ל י ע ה ו ס פ ק ט ר ו ם הפליטה של ה פ ל ו ר ו ס נ צ י ה הראו
לקיבוע
ח י ז ו ר מטו ים של
ה ת ו צ א ו ת ש ל נ ו ה ח א י מ ו להנחה כ י תרכובת ה פ ל ו ר ו ס נ צ י ה ה כ ח ו ל ה נמצאת ב ש ו ו י משקל
פלםטוקינון.
תרכובת
ב נ ז ו ק י נ ו ן או
ב נ ז ו ק י נ ו ן מחמצנת את ה פ ל ט ט ו ק י נ ו ן ומאפשרת החזרת ש י נ -ו י י
הכחולה בהארה
אדום-רחוק,
כל
עם
כאשר ח י מ צ ו ן
בתלות ב א ו ר .
״פלורוםגציה
באור
ה פ ל ו ר ו ם נ צ י ה הכחולה מתארת מצבי ח י מ צ ו ן
-חיזור
PS Iב -
D . parva
מעוכבת
י ח י י ב הדבר ש י מ ו ש י ש י ר בכוח המחזר של מערכת ה א ו ר ה ר א ש ו נ ה ל ת י ז ו ר ד ו -
תחמוצת הפחמן במעגל ק ל ו י ן .
־ 80
0
1
»
י
-
ו
ב
ם
, D u n a l i e l l a parvaאצה ה ל ו פ י ל י ת י ר ו ק ה ח ד -ת א י ת הראתה פ ע י ל ו י ו ת פ ו ט ו כ י מ י ו ת
של ספקטרום ב ל י ע ה ,ספקטרום הבדל ב א י ר ,תלות בעוצמת ה א ו ר לפליטת חמצן
מעבר א ל ק ט ר ו נ י ם פ ו ט ו ס י נ ט ט י
פולטת חמצן
ט י פ ו ס י ו ת לאצות י ר ו ק ו ת
ו ר ג י ש ו ת למעכבי
ו ל כ ל ו ר ו פ ל ס ט י ם מצמחים ע ל א י י ם .
פ ו ט ו ס י נ ט ט י רק ב נ ו כ ת ו ת ר י כ ו ז י ם א ו ס מ ו ל ר י ם ג ב ו ה י ם אך ללא דרישה פ פ צ י פ י ת ל מ ל ח .
ת כ ש י ר י ם ת ו פ ש י י ם מתאים התקבלו ע ״ י הדתפת התאים ב מ ד י ו ם בעל א ו ט מ ו ל ר י ו ת נ מ ו כ ה .
שהתקבלו
הראו
פ ע י ל ו י ו ת ג ב ו ה ו ת של ח י ז ו ר
כל ר א ק צ י ו ת א ו ר ה ת ל ו י ו ת ב פ ר ד ו ק ם י ן .
פעילות
א נ ז י מ ט י ת רחב.
אשר ה ח ז י ק ו
בהארה
ה נ ו ז ל ה ע ל י ו ן שהתקבל לאחר הרתקת השברים הראה פ ר ו פ י ל
הדתפת התאים ב מ ד י ו ם בעל א ו ס מ ו ל ר י ו ת ב י נ ו נ י ת • י צ ר ה תכשיר " כ ל ו ד ו פ ל ס ט י ם "
ב י כ ו ל ת חלקית ל פ ל ו ט חמצן
ו ל ק ב ע ד ו -ת ח מ ו צ ת ה פ ח מ ז ,ת ו ך שמידה על
DSPDו פ י ר ו פ ו ס פ ט נ ב ח ן ביתד ד י ו ק ו נ ק ב ע כ פ ר ד ו ק ס י ן .
על מ ט ל ו ל מעבר ה א ל ק ט ר ו נ י ם ה פ ו ט ו ס י נ ט ט י
בתכשירים
ת ו פ ש י י ם מתאים של
ע ל י ה פ ו ע ל כל מעכב.
ב א ו ר של
הפוטוסינטזה,
חזרנו
,NADP
יכולתם לחזר
בין
פרדוקסין
שלשה מעכבים ה פ ו ע ל י ם
N A D Pלא השפיעו על פ ו ט ו ט י נ ט ז ה
Euglena g r a c i l i s
גליצדאלדהיד-3-פוספט ד ה י ד ד ו ג נ ז התלוי
יצירת כ ל ו ר ו פ י ל
- 1
אתר
D . parvaב ר י כ ו ז י ם המעכבים ל ג מ ר י את ה פ ע י ל ו ת ה א נ ז י מ ט י ת
תוספת DSPDלתאי
ה ג ד ל י ם בחושך מ נ ע ה את ה י צ י ר ה
, N A D P - oאך לא את התפתחות
וגליצראלדהיד-3-פוספט ד ה י ד ד ו ג נ ז התלוי
ב-
, NAD
על תופעת ה ע ל י ה ב פ ל ו ר ו ס נ צ י ה כ ח ו ל ה בהארת אצות שלמות ,המיותםת ל ח י ז ו ר
ושללנו
י ת ו ס זה ל פ י תצפית ה י ר י ד ה ב פ ל ו ר ו ס נ צ י ה ה כ ח ו ל ה בהארת האצות ב א ו ר א ד ו ם -
בדיקה מפורטת הראתה כ י
במעבר ה א ל ק ט ר ו נ י ם ה פ ו ט ו ס י נ ט מ י
ה ת ו צ א ו ת במסגרת
ה ק ו מ פ ו נ נ ט ה האתראית ל ש י נ ו י י ה פ ל ו ר ו ס נ צ י ה הכתולה ממוקמת
ב י ן מערכת האור ה ר א ש ו נ ה למערכת ה א ו ר ה ש נ י ה .
ז ו הראו כ י לפחות ב ת נ א י ם מ ס ו י מ י ם ת ו צ ר מ ת ו ז ד של מערכת האוד
ה ר א ש ו נ ה הקודם ל פ ר ד ו ק ס י ן במעבד ה א ל ק ט ר ו נ י ם ה פ ו ט ו ם י נ ט ט י
הפחמן
יכולת לקיים
הצד ה מ ח ו ז ר של מערכת ה א ו ר ה ר א ש ו נ ה ב פ ו ט ו ס י נ ט ז ה נבדק ע ״ י פ ע י ל ו ת מ ע כ ב י ם .
ה פ ע ו ל ה של
רחוק.
ו ז י ר ח ו ן ת ל ו י ו ת ב א ו ר ,אך ה י ו חסרי
השברים
פדיציאניד.
.2
התלויה
האצה
בפוטוסינטזה.
י כ ו ל לשמש כמחזר ל ד ו -ת ת מ ו צ ת
-
פעילויות פוטוםינטטיות
.3
עוכבו
הראו
ז ו ר ז ו ע״י
ולא
81
ו א נ ז י מ ט י ו ת של ת כ ש י ר י ם ח ו פ ש י י ם מתאים מ D. parva -
ר י כ ו ז י מלח נ מ ו כ י ם בהרבה מאלו ה ד ר ו ש י ם ל ג י ד ו ל ה א צ ו ת .
תוצאות אלו
כ י התאים מ ק י מ י ם ר י כ ו ז מלח ת ו ר תאי נ מ ו ך בהרבה מ ה ר י כ ו ז ה נ ו כ ח ב מ ד י ו ם ה ס ו ב ב .
.4
מצאנו כי
בכמויות
ג ד ו ל ו ת בתוך ה א צ ו ח .
ונמצא
מתמיד
D. parva
שווה אוסמוטית
במדיום
הועלה או
יוצרת
וצוברת
ג ל י צ ר ו ל כ ת ו צ ר פ ו ט ו ס י נ ט ט י עקרי
גליצרול
ל פ י מ ד י ד ו ח של הנפח התוך תאי חושב ר י כ ו ז ה ג ל י צ ר ו ל בתאים
) כ 2 . 1 -מ י ל ר ( עם ר י כ ו ז ה מ ד י ו ם של 1.5מ ו ל ד
.NaCI
כאשר ר י כ ו ז המלת
ה ו ר ד ת כ ו ל ו ת ה ג ל י צ ד ו ל ו ה מ י ם בתאים השתנו ת ו ך שמירה על ש ו ו י משקל א ו ס מ ו ם י
ב י ן התאים ל מ ד י ו ם כאשר כ 9 0 -דקות נדרשות ל ג ל י צ ד ו ל ל ה ג י ע לדמתו החדשה.
נראתה
נ ז י ל ת ג ל י צ ר ו ל מהתאים מעל 0 . 6מ ו ל ד
ליצירה
באצות
-
ו פ י ר ו ק מ ט ב ו ל י ם של ג ל י צ ר ו ל .
לפיו
ה א י ז ו ן האוסמוטי ת ל ו י
,NaCI
מאחר ולא
ה ש י נ ו י מ בתכולת ה ג ל י צ ר ו ל בתאים מ י ו ח ס י ם
ת ו צ א ו ת א ל ו הראו ק י ו ם ט י פ ו ס חדש של ר ג ו ל צ י ה א ו ס מ ו ט י ת
ב י צ י ר ה ו ב פ י ר ו ק של ג ל י צ ר ו ל ת ו ך תאי ב ת ג ו ב ה ל ר י כ ו ז המלח
החיצוני.
.5
רדוקטז.
+ NAD
בידדנו,
ניקינו
א נ ז י ם חדש מ -
ה א נ ז י ם מ ז ר ז את ה ר א ק צ י ה :
NADPDihydroxyacetone
קבוע ש ו ו י המשקל מ ע ד י ף את
ה נ מ ו כ ה מ א ו ד של ה א נ ז י ם
גליצרול.
גליצרול
ואפינו
D. parvaא ו ת ו
כינינו
דיהידרוכסיאצטון
~* G l y c e r o l +
יצירת הגליצרול
לגליצרול)KmM1.5
ס ב י ר ל כ ן ל ה נ י ת כי
ב-
. D . parva
»-
••
)^10
״
2
(
x
יאפשרו
»־
.(Keq
זאת י ח ד עם ה א פ י נ י ו ת
ם י נ ט ז ה ו א ג י ד ה של כ מ ו י ו ת ג ד ו ל ו ת של
ל ד י ה י ד ר ו כ ם י א צ ט ו ן ר ד ו ק ט ז ת פ ק י ד עקרי במסלול ה מ ט ב ו ל י ל י צ י ר ת
מתוארת הצעה ל מ ס ל ו ל ה מ ט ב ו ל י
ליצירת גליצרול ב-
.Dunaliella
• 8 2 -
REFERENCES
1.
M . K . J o h n s o n , E.J. J o h n s o n , R.D. M a c e l o r y , H.L. S p e e r , a n d B.S. Bruff,
J . B a c t e r i d . 95 (1968) 1 4 6 1 .
2.
H. L a r s e n , i n : A d v a n c e s i n M i c r o b i o l . P h y s i o l . V o l . I , eds. A . H . Rose a n d
J . F . W i l k i n s o n , ( A c a d e m i c Press, N e w Y o r k 1967), p. 97.
3.
E. M a r re a n d O . S e r v a t t a z , A t t i i a c c a d .
n a z l . L i n c c i Rend Classe s c i . f i s .
mat. e t n a t . 2 6 (1959) 2 7 2 .
4.
M . G i n z b u r g , B i o c h i m . Biophys. A c t a 173 (1969) 3 7 0 .
5.
M . T r e z z i , G . G a l l i , a n d E. B e l l i n i , G i o r n B o t a n . I t a l . 7 2 (1965) 2 5 5 .
6.
H. O k a m o t o a n d Y . S u z u k i , Z . A l l g e m . M i c r o b i o l . 4 (1964) 3 5 0 .
7.
A . B e n - A m o t z a n d M . A v r o n , P l a n t P h y s i o l , i n press.
8.
J . S . C r a i g i e a n d J . M c L a c h l a n , C a n . J . Bot. 42 (1964) 7 7 7 .
9.
K. W e g m a n n , B i o c h i m . Biophys. A c t a 2 3 4 (1971) 3 1 7 .
10.
F. W i n k e n b a c h , B.R. G r a n t a n d R . G . S . B i d w e l l , C a n . J . Bot. 5 0 (1972) 2 5 4 5 .
11.
K. W e g m a n n , Progress i n P h o t o s y n t h e t i c Research V o l . I l l (1969) 1559.
12.
N . J . A n t i a a n d A . W a t t , J . Fisheries Res. Board C a n a d . 22 (1965) 7 9 8 .
13.
L . A . U n d e r k o f l e r a n d E . I . F u l m e r , J . A m . C h e m . Soc. 5 9 (1937) 3 0 1 .
14.
R . M . Burton a n d N . O . K a p l a n , J . A m . C h e m . Soc. 75 (1953) 1005.
15.
E.C. L i n a n d B. M a g a s a n i c , J . B i o l . C h e m . 2 3 5 ( I 9 6 0 ) 1820.
16.
E.C. L i n , A . P . L e v i n a n d B. M a g a s a n i c , J . B i o l . C h e m . 2 3 5 ( I 9 6 0 ) 1824.
17.
J . E . S t r i c k l a n d a n d O . N . M i l l e r , B i o c h i m . Biophys. A c t a 159 (1968) 2 2 1 .
18.
R . M . Burton i n : M e t h o d s i n E n z y m o l o g y , V o l . I , eds. S.P. C o l l o w i c k a n d
N . O . K a p l a n ( A c a d e m i c Press, N e w Y o r k 1955) p. 3 9 7 .
19.
R.E. Asnis a n d A . F . B r o d i e , J . B i o l . C h e m . 2 0 3 (1953) 153.
20.
A . W . K o r m a n n , R . O . Hurst a n d T . G . F l y n n , B i o c h i m . Biophys. A c t a 2 5 8
(1972) 4 0 .
21.
A . B e n - A m o t z a n d M . A v r o n , FEBS Letters 2 9 (1973) 153.
22.
M . A v r o n i n : C u r r e n t T o p i c s i n B i o e n e r g e t i c s V o l . I I , e d . D.R. S a n a d i ( A c a d e m i c
Press, N e w Y o r k 1967) p. 1 .
- 83 23.
B. Rumberg, £ . N a t u r f o r s c h . B19 (1964) 7 0 7 ,
24.
B. C h a n c e , A . San P i e t r o , M . A v r o n a n d W . W . H i l d r e t h i n : N o n - h e m e i r o n
p r o t e i n s , e d . A . San P i e t r o ( A n t i o c h Press 1965) p. 2 2 5 .
25.
G . Z w e i g a n d M . A v r o n , B i o c h e m . Biophys. Res. Communs 19 (1965) 3 9 7 .
26.
R. M a I k m a n d A . J . B e a r d e n , B i o c h e m . Biophys. Res. Communs 46 (1972) 1299.
27.
J . S . L e i g h a n d P.L. D u h ־o n , B i o c h e m . Biophys. Res. Communs 46 (1972) 4 1 4 .
28.
T. H i y a m a a n d B. K e , A r c h . B i o c h e m . Biophys. 147 (1971) 9 9 .
29.
C . F . Y o c y m a n d A . San P i e t r o , A r c h . B i o c h e m . Biophys. 140 (1970) 152.
30.
Y . F u j i t a a n d J . M y e r s , A r c h . B i o c h e m . Biophys. 119 (1967) 8.
31.
G . R e g i t z , R. Berzborn a n d A . T r e b s t , Planter B e r l . 91 (1970) 8.
32.
H.E. D a v e n p o r t , i n : N o n - h e m e i r o n p r o t e i n s , e d . A . San P i e t r o ( A n t i o c h Press
1965) p. 115.
33.
E. T e l - O r S. Fuchs a n d M . A v r o n , FEBS Letters 2 9 (1973) 156.
34.
A . Trebst a n d M . B u r b a , Z . P f l a n z e n p h y s i o l . 57 (1967) 4 1 9 .
35.
G . Z a n e t f i a n d G . F o r t i , J . B i o l . C h e m . 241 (1966) 2 7 9 .
36.
G . F o r t i , A r c h . B i o c h e m . Biophys. 140 (1970) 107.
37.
G . F o r t i a n d E . M . M e y e r , P l a n t P h y s i o l . 4 4 (1969) 1 5 1 1 .
38.
L . N . M . Duysens, S c i e n c e 121 (1955) 2 1 0 .
39.
B. C h a n c e , B r o o k h a v e n Symp. B i o l o g y 11 (1958) 7 4 .
40.
B. C h a n c e a n d L. S m i t h , N a t u r e 175 (1955) 8 0 3 .
41.
J . Amesz a n d L . N . M . Duysens, B i o c h i m . Biophys. A c t a 6 4 (1962) 26.1.
42.
A . B e n - A m o t z a n d M . A v r o n , Plant P h y s i o l . 4 9 (1972) 2 4 0 .
43.
A . B e n - A m o t z a n d M . A v r o n , Plant P h y s i o l . 4 9 (1972) 2 4 4 .
44.
S . H . H u t n e r , M . K . Bach a n d G . I . M . Ross, J . P r o t o z o o l . 21 (1956) 1 0 1 .
45.
J . B i g g i n s , Plant P h y s i o l . 42 (1963) 1442.
46.
M . A v r o n , A n a l . B i o c h e m . 2 (1961) 5 3 5 .
47.
D.A.Walker,
48.
D . I . A r n o n , Plant P h y s i o l . 2 4 (1949) 1 .
49.
M . A v r o n a n d B. C h a n c e , B r o o k h a v e n Symp. B i o l . 19 (1966) 149.
Plant P h y s i o l . 4 0 (1965) 1157.
־84 50.
G . A . H u d o c k a n d R.C. F u l l e r , Plant Physiol 40 (1965) 1205.
51.
H. R o t t e n b e r g , T. G r u n w a l d a n d M . A v r o n , Eur. J . B i o c h e m . 2 5 (1972) 5 4 .
52.
D. W i e l a n d
i n : M e t h o d s o f E n z y m i c A n a l y s i s , Ed. H . U . Bergmeyer ( A c a d e m i c
Press, N e w Y o r k 1963) p. 2 1 1 .
53.
M . L a m b e r t a n d A . C . N e i s h , C a n . J . Res. 28 (1950) 8 3 .
54.
O . H . L o w r y , N . J . Rosebrough, A . L . Farr a n d R.J. R a n d a l l , J . B i o l . C h e m . 193
(1951) 2 6 5 .
55.
H . H . S t r a i n a n d W . A . S v e c , i n : The C h l o r o p h y l l s , e d s . L.P. V e r n o n a n d G . R . S e e l y
( A c a d m i c Press, N e w Y o r k , 1966) p. 2 1 .
56.
H.T. W i t t , B. R u m b e r g , P. S c h m i d t - M e n d e , U . S i g g e l , B. S h e r r a , J . V a t e r a n d
J . W e i k a n d , A n g e w . C h e m . Inst. Ed. E n g l . 4 (1965) 7 9 9 .
57.
A . S h n e y o u r , a n d M . A v r o n , FEBS Letters 8 (1970) 164.
58.
C . C a r m e l i a n d M . A v r o n i n : M e t h o d s o f E n z y m o l o g y V o l . 2 4 , e d . A . San P i e t r o
( A c a d e m i c Press, N e w Y o r k , 1972) p. 9 2 .
59.
E. L a t z k o a n d M . G i b b s , Plant P h y s i o l . 4 4 (1969) 2 9 5 .
60.
M . D . H a t c h a n d C.R. S l a c k , B i o c h e m . J . 112 (1969) 5 4 9 .
61.
R.A. L a z z a r i n i a n d A . San P i e t r o , A r c h . B i o c h e m . Biophys. 106 (1964) 6.
62.
H. G i m m l e r , W . U l l r i c h , J . D o m a n s k i - K a d e n a n d W . U r b a c h , Plant C e l l P h y s i o l .
10 (1969) 103.
63.
W . C o c k b u r n , D . A . W a l k e r a n d C . W . B a l d r y , Plant P h y s i o l . 43 (1968) 1415.
, 6 4 . W . C o c k b u r n , C . W . B a l d r y a n d D . A . W a l k e r , B i o c h i m . Biophys. A c t a 143 (1967) 6 1 4 .
65.
R . G . Jensen a n d J . A . Bassham, B i o c h i m . Biophys. A c t a 153 (1968) 2 1 9 .
66.
G . B e n ־H a y y i m , A . H o c h m a n a n d M . A v r o n , J . B i o l . C h e m . 2 4 2 (1967) 2 8 3 7 .
67.
G . Brawerman a n d N . K o n i g s b e r g , B i o c h i m . Biophys. A c t a 43 ( I 9 6 0 ) 3 7 4 .
68.
A . T r e b s t , E. H a r t h a n d W . D r a b e r , Z . N a t u r f o r s c h g . 2 5 b (1970) 1157.
69.
H. Bohme, S. Reimer a n d A . T r e b s t , Z . N a t u r f o r s c h g . 26b (1971) 3 4 1 .
70.
H. G i m m l e r a n d M . A v r o n , l l n d I n t . Congress o n Photosynthesis, Stresa (1971) p. 7 8 9 .
71.
N . S h a v i t a n d M . A v r o n , B i o c h i m . Biophys. A c t a 131 (1967) 5 1 6 .
7 2 . Y . H i e m e r , Personal c o m m u n i c a t i o n .
• 8 5 •
73.
Y . M . K w o n a n d B.R. G r a n t , Plant C e l l P h y s i o l . 12 (1971) 2 9 .
74.
H. Larsen i n : The B a c t e r i a , V o l . 4,eds. I.C. Gusalus a n d R.Y. S t a n i e r ,
( A c a d e m i c Press, N e w Y o r k , 1962) p. 2 9 7 .
75.
B . J . D . M e e u s e , i n : Physiology a n d B i o c h e m i s t r y o f A l g a e , e d . R.A. L e w i n
( A c a d e m i c Press, N e w Y o r k , 1962) p. 2 8 9 .
76.
H. Kauss, N a t u r e 2 1 4 (1967) 1129.
77.
H. Kauss, a n d B. S c h o b e r t , FEBS Letters 19 (1971) 1 3 1 .
78.
B. S c h o b e r t , E. U n t n e r a n d H. Kauss, Z . P f l a n z e n p h y s i o l . Bd. 6 7 (1972) 3 8 5 .
79.
Enzyme N o m e n c l a t u r e ־Recommendations (1964) o f the I n t e r n a t i o n a l U n i o n o f
B i o c h e m i s t r y , E l s e v i e r , A m s t e r d a m , 1965.
80.
M . C a l v i n a n d J . A . Bassham. The Photosynthesis o f C a r b o n Compounds
( W . A . B e n j a m i n , I n c . N e w Y o r k 1962).
81.
R . G . J e n s e n , a n d J . A . Bassham, Proc. N a t l . A c a d . S c i . (Wash) 5 6 (1965) 1095.
82.
P.P. K a l e n b e r e r , B.B. Buchanan a n d D . I . A r n o n , Proc. N a t l . A c a d . S c i . (Wash)
5 7 (1967) 1542.
83.
C . C . B l a c k , B i o c h i m . Biophys. A c t a 120 ( I 9 6 0 ) 3 3 2 .
84.
B. K o k , H . J . R u r a i n s k y , O . O w e n s , B i o c h i m . Biophys. A c t a 109 (1965) 3 4 7 .
85.
C . Y . B a l d r y , C . Bucke a n d J . C o o m b s , B i o c h e m . Biophys. Res. Communs 37 (1969)
828.
86.
J . A . Bassham a n d M . C a l v i n , The Path o f C a r b o n o f Photosynthesis ( P r e n t i c e H a l l ,
EngIewood C l i f f s , N . J . 1957).
87.
O . K a n d l e r a n d M . G i b b s , P l a n t P h y s i o l . 31 (1956) 4 1 1 .
88.
E.I. R a b i n o w i t e h , Photosynthesis ( I n t e r s c i e n c e Publishers, I n c . , N e w Y o r k 1956)
p. 1630.
8 9 . W . A . Jackson a n d J . V o l k , A n n . Rev. Plant P h y s i o l . 21 (1970) 3 8 5 .
90.
Z . Plaut a n d M . G i b b s , P l a n t P h y s i o l . 45 (1970) 4 7 0 .
91.
H. G i m m l e r , W . U r b a c h , W . D . Jeschke a n d W . S i m o n i s , Z . P f l a n z e n p h y s i o l .
Bd. 58 (1968) 3 5 3 .
92.
L . N . M . Duysens a n d J . A m e s z , B i o c h i m . Biophys. A c t a 2 4 (1957) 19.
• 8 6 •
93.
J . M . O l s o n a n d J . A m e s z , B i o c h i m . Biophys. A c t a 37 ( I 9 6 0 ) 14.
94.
H. G i m m l e r , Personal c o m m u n i c a t i o n .
95.
N . I . Bishop i n : B i o c h e m . Dimensions o f Photosynthesis, eds. D . W . K r o g m a n n
a n d W . H . Powers ( W a y n e S t a t e U n i v e r s i t y Press, D e t r o i t , 1965) p. 2 1 .
96.
H. G i m m l e r a n d M . A v r o n , Z . N a t u r f o r s c h . 26 (1971) 5 8 5 .
97.
A . Trebst a n d H. E c k , Z . N a t u r f o r s c h g . 16 (1961) 4 4 .
98.
G . P . Foust, S . G . M a y h e w a n d V . M a s s e y , J . B i o l . C h e m . 2 4 4 (1969) 9 6 4 .
99.
N . N e l s o n a n d J . N e u m a n n , J . B i o l . C h e m . 2 4 4 (1969) 1932.
100.
H. Sund a n d H. T h e o r e l l i n : The Enzymes, V o l . 7 , eds. P.D. B o y e r , H. L a r d y
a n d K. M y r b a c k ( A c a d e m i c Press, N e w Y o r k , 1963) p. 2 5 .
101.
A . D . W i n e r , A c t a C h e m . S c a n . 12 (1958) 1695.
102.
S. Hayman a n d J . H . K i n o s h i t a , J . B i o l . C h e m . 2 4 0 (1965) 8 7 7 .
103.
H . G . Hers, B i o c h i m . Biophys. A c t a 37 ( I 9 6 0 ) 120.
104.
C . J . T o e w s , B i o c h e m . J . 105 (1967) 1067.
105.
B . M . S c h e r a n d B.L. H o r e c k e r , A r c h . B i o c h e m . Biophys. 116 (1966) 117.
106.
B. M o l l a n d R.P. L e v i n e , Plant P h y s i o l . 46 (1970) 5 7 6 .
107.
O . W a r b u r g a n d W . C h r i s t i a n , B i o c h e m . Z . 310 (1941) 3 8 4 .
108.
B.B. Buchann
a n d D . I . A r n o n , i n : M e t h o d s i n E n z y m o l o g y , e d . A . San P i t e r o
( A c a d e m i c Press, N e w Y o r k , 1971) p. 4 1 3 .
II
3.
E n z y m i c a n d p h o t o s y n t h e t l c r e a c t i o n s o f c e l l - f r e e p r e p a r a t i o n s f r o m D. parva w e r e
i n h i b i t e d , rather than s t i m u l a t e d , by the s a l t c o n c e n t r a t i o n o p t i m a l f o r g r o w t h .
These
results suggested t h a t D. parva c e l l s m a i n t a i n a c o n s i d e r a b l y l o w e r i n t e r n a l s a l t c o n c e n t r q t i o n t h a h t h a t present i n the surrounding m e d i u m .
4.
D. p a r v a was f o u n d to p r o d u c e g l y c e r o l as a m a j o r p r o d u c t o f p h o t o s y n t h e s i s , a n d t o
a c c u m u l a t e v e r y l a r g e amounts o f i n t r a c e l l u l a r g l y c e r o l .
Through measurements o f the
i n t r a c e l l u l a r v o l u m e the i n t e r n a l c o n c e n t r a t i o n o f g l y c e r o l was c a l c u l a t e d , a n d f o u n d to
be
isoosmotic (around 2.1 M ) w i t h the m e d i u m c o n c e n t r a t i o n o f 1.5 M N a C I . W h e n the
e x t r a c e l l u l a r salt c o n c e n t r a t i o n o f an a l g a l suspension was increased o r decreased the
i n t r a c e l l u l a r w a t e r c o n t e n t i m m e d i a t e l y v a r i e d so as t o k e e p an osmotic e q u i l i b r i u m
b e t w e e n the c e l l s a n d the medium. A b o u t 90 minutes w e r e r e q u i r e d f o r changes i n g l y c e r o l
c o n t e n t t o reach its new l e v e l .
S i n c e no l e a k a g e o f i n t r a c e l l u l a r g l y c e r o l was<.observed
a b o v e 0 . 6 M N a C I , these a l t e r a t i o n s i n g l y c e r o l content
a r e i n t e r p r e t e d as d u e to
metabolic formation and degradation of intracellular g l y c e r o l .
These results i n d i c a t e
t h e e x i s t e n c e o f a new t y p e o f a l g a l o s m o r e g u l a t i o n , i n w h i c h t h e osmotic b a l a n c e
depends o n the synthesis o r d e g r a d a t i o n o f i n t r a c e l l u l a r g l y c e r o l in response t o the
external salt concentration.
5.
W e i s o l a t e d , p u r i f i e d a n d c h a r a c t e r i z e d a new e n z y m e f r o m D. parva a n d c a l l e d i t
d i h y d r o x y a c e t o n e reductase.
The e n z y m e c a t a l y z e d the r e a c t i o n :
Dihydroxyacetone + N A D P H + H
+
^ ^ = ־Glycerol + N A D P
The e q u i l i b r i u m constant favors t h e f o r m a t i o n o f g l y c e r o l ( K e q = 2 x 1 0 " ) .
+
This c o u p l e d
w i t h the v e r y l o w a f f i n i t y o f the e n z y m e f o r g l y c e r o l ( K m = 1.5 M ) w i l l tend to promote
t h e synthesis a n d a c c u m u l a t i o n o f l a r g e amounts o f g l y c e r o l .
It i s , t h e r e f o r e ,
reasonable
t o suggest t h a t the d i h y d r o x y a c e t o n e r e d u c t a t e plays a major r o l e i n t h e p a t h o f g l y c e r o l
synthesis i n D. p a r v a .
A proposed scheme o f g l y c e r o l synthesis i n D u n a l i e l l a is suggested.
SUMMARY
1.
D u n a l i e l l a p a r v a , a g r e e n u n i c e l l u l a r h a l o p h i l i c a l g a , showed p h o t o c h e m i c a l
a c t i v i t i e s , absorption spectrum, l i g h t induced difference spectrum, l i g h t intensity
d e p e n d e n c e o f o x y g e n e v o l u t i o n a n d s e n s i t i v i t y to e l e c t r o n transport i n h i b i t o r s . t y p i c a l
o f o t h e r g r e e n a l g a e a n d o f h i g h e r plants.
The a l g a e e v o l v e o x y g e n p h o t o s y n t h e t i c a l l y
o n l y i n the presence o f h i g h osmolar c o n c e n t r a t i o n s , w i t h no s p e c i f i c r e q u i r e m e n t for
NaCI.
C e l l f r e e p r e p a r a t i o n s w e r e o b t a i n e d by p l a c i n g the c e l l s i n a medium o f l o w
osmolarity.
The fragments o b t a i n e d showed h i g h p h o t o r e d u c i n g a n d p h o t o p h o s p h o r y l a t i n g
a c t i v i t i e s , but were unable to c a t a l y z e a l l ferredoxin dependent photoreactions.
P l a c i n g the c e l l s i n a medium o f i n t e r m e d i a t e o s m o l a r i t y p r o d u c e d a " c h l o r o p l a s t "
p r e p a r a t i o n w h i c h m a i n t a i n e d some c a p a c i t y for C 0
2
f i x a t i o n , w h i l e possessing the
a b i l i t y to c a t a l y z e the p h o t o i n d u c e d r e d u c t i o n o f f e r r i c y a n i d e .
2.
The r e d u c i n g side o f photosystem I was f u r t h e r i n v e s t i g a t e d by t h e e f f e c t o f i n h i b i t o r s .
The site o f a c t i o n o f d i s a l i c y l i d e n e p r o p a n e d i a m i n e a n d pyrophosphate was more c l o s e l y
d e f i n e d as a c t i n g on f e r r e d o x i n . Three i n h i b i t o r s w h i c h a c t on the e l e c t r o n p a t h b e t w e e n
f e r r e d o x i n a n d N A D P had no e f f e c t on photosynthesis i n c e l l f r e e p r e p a r a t i o n s o f D. parva
a t c o n c e n t r a t i o n s w h i c h c o m p l e t e l y i n h i b i t e d the e n z y m i c a c t i v i t y on w h i c h e a c h
i n h i b i t o r acts.
The a d d i t i o n o f DSPD t o d a r k g r o w n E. g r a c i l i s
c e l l s p r e v e n t e d the l i g h t
induced formation of NADP-dependent glyceraldehyde־3־phosphate dehydrogenase,
b u t n o t o f photosynthesis, o r N A D - d e p e n d e n t g l y c e r a l d e h y d e ־3 ־p h o s p h a t e d e h y d r o g e n a s e .
W e c o n f i r m e d the phenomenon o f the increase in b l u e f l u o r e s c e n c e on i l l u m i n a t i o n
o f w h o l e a l g a l c e l l s , b u t showed t h a t c o n t r a r y t o p r e v i o u s i n t e r p r e t a t i o n i t d i d n o t
r e f l e c t the r e d u c t i o n o f N A D P i n v i v o .
A d e t a i l e d a n a l y s i s showed t h a t the site o f the
b l u e f l u o r e s c i n g compound i n the e l e c t r o n transport p a t h was b e t w e e n photosystem II
a n d photosystem I.
The a b o v e results i n d i c a t e t h a t , a t least under some c o n d i t i o n s , a r e d u c e d p r o d u c t
o f photosystem I p r e c e d i n g f e r r e d o x i n i n t h e e l e c t r o n transport p a t h , can serve as t h e
r e d u c t a n t o f C O « in photosynthesis.
PHOTOSYNTHETIC AND OSMOREGULATION MECHANISMS
IN THE HALOPHILIC ALGA
DUNALIELLA
PARVA
Thesis s u b m i t t e d f o r t h e D e g r e e
of
Doctor of Philosophy
by
AMI BEN-AMOTZ
S u b m i t t e d t o t h e Scientific
Rehovot
C o u n c i l of t h e W e i z m a n n Institute o f S c i e n c e
April 1973
PHOTOSYNTHETIC AND OSMOREGULATION MECHANISMS
IN THE HALOPHILIC ALGA
DUNALIELLA
PARVA
Thesis s u b m i t t e d f o r t h e D e g r e e
of
Doctor of Philosophy
by
AMI BEN-AMOTZ
S u b m i t t e d t o t h e Scientific C o u n c i l o f t h e W e i z m a n n Institute of S c i e n c e
Rehovol
April 1973
© Copyright 2024