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An equilibrium model for electron transfer in photosystem II acceptor complex: an application to Chlamydomonas reinhardtii cells of D1 mutants and those treated with formate

Published inArchives des Sciences, vol. 45, no. 2, p. 207-224
Publication date1992
Abstract

La décomposition des émissions de fluorescence de la chlorophylle a des systèmes photosynthétiques après un flash unique saturant est d'habitude analysée par trois ou quatre exponentielles, qui sont en relation avec les différents modes de réoxidation du [Q⁻A]. Ce modèle est appelé le modèle indépendant de décomposition. Dans la présente publication nous avons testé ces décompositions des émissions de fluorescence chez 'Chlamydomonas reinhardtii' (type sauvage et cinq mutants) d'une manière différente que nous appellerons le modèle d'équilibre, car nous tenons compte des réactions d'équilibres apparents entre le Q⁻AQB et QAQ⁻B et, en plus, d'un flux d'électrons quittant le complexe QAQB. Ce modèle suppose que les constantes de vitesse de liaison et de dégagement de la plastoquinone s'anéantissent et n'influencent pas les résultats. Cette analyse nous permet la prédiction du temps de vie moyen pour le transport d'électrons en avant (τab) du Q⁻A vers le QB et le Q⁻B, la constante d'équilibre apparente (kab/kba), le temps de vie moyen (τPQ) d'électrons quittant le PS II, essentiellement vers le pool de la plastoquinone (PQ) ainsi que le rapport entre les centres rapides et lents du photosystème II. Nous présenterons en plus une comparaison de ces résultats avec ceux obtenus par le modèle indépendant (Govindjee et al. 1992). Du fait que dans la présente publication les trois paramètres indépendants (τab, τba et τPQ) sont obtenus à partir d'une seule mesure de décomposition des émissions de fluorescence de la chl a, nous présentons nos résultats pour qu'ils puissent être vérifiés par d'autres mesures et méthodes. Si l'on suppose que le paramètre de transfert d'énergie (p) entre les systèmes est de 0.5, les mutants Dl Ar-207 (F255Y), Br-202 (L175F)et Dr-18 (V219I) montrent un transfert d'énergie en avant (QAQB⁽⁻⁾ → Q⁻AQ⁻B⁽⁼⁾ pratiquement inchangé (temps de vie moyen τab = 600 - 950 μs) et, en plus, un rapport des centres réactionnels du PS II rapides et lents pratiquement égale de 0.1 à 0.2 en comparaison avec le type sauvage. Par contre, chez les mutants Ar-204 (G256D) et DCMU-4 (S264A), on observe un temps de vie moyen du transport d'électrons en avant augmenté plusieurs fois (τab ≈ 2'000 μs), des constantes d'équilibre apparentes du Q⁻AQB = QAQ⁻B modifiées (la plus faible chez S264A et G256D, intermédiaire chez V219I et la plus élevée chez F255Y), et des rapports exceptionnellement élevés (0.6 - 0.8) de centres réactionnels rapides et lents du PS II. L'adjonction de formiate à 100 ou 200 mM provoque une augmentation du temps de vie du transport d'électrons en avant (Q⁻A vers QB) chez le type sauvage de 640 à 990 μs ainsi qu'aux cinq mutants testés. Le plus grand changement est observé chez S264A (de 1.4 à ~30 ms), le plus petit chez L275F (de 950 μs à 1.4 ms). Le traitement au formiate (appauvrissement en bicarbonate) conduit à une augmentation du temps de vie pour le transport d'électrons vers le pool de la PQ de 1.5 à 5 fois selon le mutant, une diminution des constantes d'équilibre apparentes de la réaction Q⁻AQB = QAQ⁻B d'un facteur de 2 à 6 ainsi qu'à une augmentation remarquable en centres lents. Tous ces effets sont réversibles par le bicarbonate.

NoteTexte en anglais avec résumés en anglais et français
Citation (ISO format)
STRASSER, Reto et al. An equilibrium model for electron transfer in photosystem II acceptor complex: an application to <i>Chlamydomonas reinhardtii</i> cells of D1 mutants and those treated with formate. In: Archives des Sciences, 1992, vol. 45, n° 2, p. 207–224. doi: 10.5169/SEALS-740340
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Article (Published version)
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ISSN of the journal1661-464X
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Technical informations

Creation09/18/2019 11:35:00 AM
First validation09/18/2019 11:35:00 AM
Update time03/15/2023 6:01:56 PM
Status update03/15/2023 6:01:56 PM
Last indexation02/12/2024 1:04:45 PM
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