Введение
Глава 1. Экспериментальное обнаружение колебательного режима в фотосинтезе и существующие модели его возникновения (обзор литературы) 10
1.1. Основные реакции фотосинтеза высших растений 10
1.2. Механизмы регуляции фотосинтеза 13
1.3. Замедленная люминесценция 18
1.4. Индукция фотосинтеза 19
1.5. Колебательный режим фотосинтеза 20
1.5.1. Колебания при резком изменении внешних условий 20
1.5.2. Колебания под действием света с переменной интенсивностью 22
І.б.Математические модели фотосинтеза 24
1.6.1. Модель Лайска и Уокера 27
1.6.21Модель Хортона и Николсона 29
1.6.3. Модель Лайска и Эйхельманн (1989 г.) : 29
1.6.4. Модель Лайска, Эйхельманн и Ойя 33
1.6.5. Модель Гирша 33
1.6.6. Модель Лазара, Кана, Клинковского и Науса 36
1.6.6. Модель Лазара, Кана, Клинковского и Науса 37
1.6.7. Модель, разработанная на физическом факультете МГУ 39
1.6.8. Анализ системы на устойчивость 42
1.7.Способы повышения продуктивности фотосинтеза ..43
1.7.1 Экспериментальные способы 43
1.7.2. Теоретический анализ зависимости влияния кинетических параметров на скорость поглощения СО2 47
1.7.3. Изучение влияния на продуктивность фотосинтеза параметров.модели, .
развитой на кафедре биофизики 50
1.8.Постановка задачи 53
Глава 2. Методы исследования 55
2.1..Описание модели, используемой для расчетов 55
2.1.1. Первичные процессы, учитываемые в модели 55
2.1.2. Смысл коэффициентов и переменных, используемых в уравнениях для первичных процессов 58
2.1.3. Взаимодействие световых и темновых процессов 59
2.1.4. Описание восстановительного пентозофосфатного цикла 59
2.1.5. Производство АТР в световой стадии фотосинтеза 60
2.1.6. Система уравнений, используемая для расчетов 61
2.2. Методы решения системы кинетических уравнений 62
2.3 Особенности применения аналитического метода исследования для данной системы уравнений 64
3. Результаты 66
3.1 Теоретическое описание различных кинетических режимов 66
3.1.1. Колебания после включения постоянного света 66
3.1.2. Анализ скоростей реакций 69і
3.1.3. Сравнение стационарных концентраций метаболитов, рассчитанных с помощью нашей модели со стационарными концентрациями, рассчитанными в других моделях и измеренными в экспериментах . 75
3.1.4. Сравнение рассчитанных кинетических и индукционных кривых с экспериментальными 75*
3.1.5 Моделирование ответа системы на воздействие света с интенсивностью, меняющейся, по гармоническому закону 77
3.2. Анализ влияния параметров на характеристики колебаний 90
3.2.1. Решения характеристического уравнения системы 90-
3.2.3. Сильно-влияющие параметры 93
3.3. Поиск пути увеличения поглощения СОг и уменьшения риска фотоповреждения 99v
3.3.1. Влияние кинетических параметров на эффективность фотосинтеза и состояние ЭТЦ при постоянном освещении 100
3.3.2. Влияние регуляции первичных процессов на эффективность фотосинтеза и состояние ЭТЦ при постоянном освещении 107
3.3.3 Влияние параметров модели на теоретическую эффективность фотосинтеза и состояние ЭТЦ при периодическом освещении 109
3.3.4. Влияние регуляции первичных процессов на эффективность фотосинтеза и количество восстановленных переносчиков при периодическом освещении 114
Заключение 116
Выводы 118
Литература
