Введение
1. Обзор литературы 6
1.1. Общие представления о фотосинтезе. 6
1.2. Цепь электронного транспорта хлоропластов 8
1.3. Регуляция фотосинтеза в хлоропластах, 11
1.4. Цитохромный /^комплекс 17
1.5. Математическое моделирование электронного транспорта в фотосинтетических системах. .19
1.6. Некоторые аспекты теоретического описания электронного транспорта, сопряженного с перносом протонов в биологических системах 21
2. Квантово-химические методы расчетов . 25
2.1. Теоретические основы метода функционала плотности 25
2.2. Метод квантово-химических расчетов (программа «Природа») 29
3. Моделирование электронного и протонного транспорта в хлоропластах с учётом активации цикла Кальвина и изменений рН стромы 3.1
3.1. Структура модели 31
3.1.1. Геометрические характеристики модели .31
3.1.2. Функциональные характеристики системы 32
3.2. Система уравнений и методы решения. 34
3.3. Результаты расчётов и их обсуждение 39
3.3.1. Поведение системы в ответ на включение света в различных метаболических состояниях 39
3.3.1.1. Метаболическое состояние 3. 39
3.3.1.2. Активность ферментов цикла Кальвина максимальна 44
3.3.1.3. Метаболическое состояние 4 (АТР-синтаза неактивна) 46
3.3.1.4. Метаболическое состояние 5 (разобщенные хлоропласти) 47
3.3.2. Влияние начальных условий на кинетическое поведение системы 50
3.3.2.1. Метаболическое состояние 5. 50
3.3.2.2. Активность ферментов цикла Кальвина максимальна 52
3.3.2.3. Влияние начальной концентрации окисленной формы конечного акцептора электрона на кинетическое поведение ФС1 .54
3.3.3. Влияние параметров модели на поведение системы 5.4
3.3.3.1. Влияние кислорода 54
3.3.3.2. Влияние параметров активации цикла Кальвина. 55
3.3.3.3. Влияние АрНна активность ферментов цикла Кальвина 57
4. Квантово-химическое моделирование реакции окисления пластохинола в активном центре цитохромного комплекса . 60
4.1. Квантово-химические расчеты спектров ЭПР аналогов пластосемихинона 60
4.2. Энергетика реакции окисления триметил-1,4-бензохинола 64
4.2.1. Квантово-химическое моделирование реакции окисления TMQH2 65
4.2.1.1. Описание модельной системы 65
4.2.1.2. Оптимизация геометрии модельной системы 68
4.2.1.3. Энергетический профиль первой стадии реакции окисления TMQH2. 71
4.2.1.4. Перераспределение зарядов. 75
4.2.1.5. Оценки константы скорости и энергии реорганизации 76
4.2.1.6. Сродство триметил-1,4-бензохинола к железо-серному белку Риске.. %4
4.2.1.7. Редуцированная модельная система. 85
4.2.2. Квантово-химическое моделирование реакции окисления TMQH 90
4.2.2.1. Описание модельной системы 90
4.2.2.2. Оптимизация геометрии модельной системы 90
4.2.2.3. Энергетика реакции окисления TMQH 92
Заключение 96
Выводы 99
Список цитируемой литературы
