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Einfluß von DEAE‐Dextran auf den Elektronentransport in Chloroplasten von Dunaliella marina
Author(s) -
Kombrink Erich,
Wöber Günter,
Walker David A.
Publication year - 1979
Publication title -
berichte der deutschen botanischen gesellschaft
Language(s) - German
Resource type - Journals
SCImago Journal Rank - 0.871
H-Index - 87
eISSN - 1438-8677
pISSN - 0365-9631
DOI - 10.1111/j.1438-8677.1979.tb03285.x
Subject(s) - chemistry , microbiology and biotechnology , biology
Zusammenfassung Die lytische Wirkung des polykationischen Makromoleküls DEAE‐Dextran (Mol.‐Gew. 500 000) auf Membranen wurde zur Isolierung von Chloroplasten aus der zellwandlosen, einzelligen Grünalge Dunaliella marina ausgenutzt. Derartig isolierte Chloroplasten waren morphologisch (Phasenkontrastmikroskopie) und biochemisch (Enzymausstattung) intakt. Es zeigte sich jedoch, das Kriterien funktioneller Intaktheit, wie photochemische Reduktion von 3‐Phosphatglycerat oder CO 2 ‐abhängige O 2 ‐Entwicklung (CO 2 ‐Fixierung) nicht erfüllt waren. Zur Klärung dieses scheinbaren Widerspruchs wurde der Einfluß von DEAE‐Dextran auf Chloroplasten untersucht; von anderen Polykationen (Histone, Polylysin) war bekannt, daß sie mit Funktionen von biologischen Membranen interferieren und den Elektronentransport in Chloroplasten beeinträchtigen. DEAE‐Dextran inhibierte in Konzentrationen, die zur Lysis der Zelle nicht ausreichten, die Photosyntheseaktivität ganzer Zellen vollständig. Die Inhibition wurde durch Magnesiumionen effektiv verhindert. Mit artifiziellen Elektronendonatoren und ‐akzeptoren ließ sich die Stelle der Inhibition in der Elektronentransportkette lokalisieren. Während die Photoreduktion von Ferri‐cyanid an Photosystem II durch DEAE‐Dextran nicht beeinträchtigt war, wurde der Elektronentransfer auf Methylviologen über beide Photosysteme inhibiert. Nach Ausschalten von Photosystem II mit 3‐(3′, 4′‐Dichlorphenyl)‐1, 1‐dimethylharnstoff erfuhr die Photoreduktion von Methylviologen mit 2, 6‐Dichlorphenol‐indophenol als unspezifischem Elektronendonator für Photosystem I zwar eine Steigerung durch DEAE‐Dextran, aber die Reaktion mit dem spezifischen Elektronendonator N,N,N',N'‐Tetramethyl‐p‐phenylendiamin wurde gehemmt. Die Ergebnisse zeigen, daß DEAE‐Dextran nicht nur eine offensichtliche Schädigung der äußeren Membran der Chloroplasten hervorruft, sondern auch, wie andere Polykationen, selektiv die Aktivität von Photosystem I im Bereich des Plastocyanins inhibiert. Die Untersuchungen wurden durch ein Stipendium des Deutschen Akademischen Austauschdienstes (DAAD) für E. K., von der Adolf‐Haeuser‐Stiftung und von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (SFB 103/A5) gefördert.