| Название структурного подразделения | Лаборатория фотобиоэнергетики и зелёной энергетики |
| Тел. | (+994 12) 538 11 64 |
| Факс | (+994 12) 510 24 33 |
| Электронный адрес | photobioenergetics@imbb.science.az |
| Заведующий структурным подразделением | Доктор биологических наук Яшар Мирза оглу Фейзиев |
| Сотрудники | Кандидат биологических наук, доцент, ведущий научный сотрудник Алирзаева Эсмира Гасан кызы Научный сотрудник Джумшудлу Кёнуль Тофиг кызы Научный сотрудник Шабанова Мехрибан Сакит кызы Младший научный сотрудник Сулейманов Руслан Низами оглы Старший лаборант Самедова Кёнуль Рамиз кызы Старший лаборант Мамедзаде Рамиг Шахин оглы |
| Основные направления деятельности структурного подразделения | Изучение первичных процессов фотосинтеза и связей строение-функция; Изучение влияния различных факторов стресса на фотосинтетический аппарат растений; Исседование получения энергии с помощью искусственных моделей, основанных на первичных реакциях фотосинтеза |
| Основные научные результаты структурного подразделения | Изучен электронный транспорт в фотосистеме II и обнаружено, что в фотосинтетическом реакционном центре (РЦ) эффективность первичной фотосинтетической реакции и транспорта электронов в состоянии двухэлектронной редукции пластохинона в отличие от одноэлектронной редукции бывает выше. Было подтверждено наличие светящейся люминисценции (рекомбинантной люминисценции) от молекулы хлорофилла (P680*), возбужденной в результате рекомбинации окисленного хлорофилла (P680+) и редуцированного феофитина (Ph–), образованного изменяющейся флуоресценцией хлорофилла в ходе первичной фотореакции в реакционном центре ФСII. Было установлено, что энергетический барьер между энергетическим уровнем пары ион-радикал [P680+Ph–], образованном в результате первичной фотохимической реакции в реакционном центре ФСII, и уровнем синглетного возбуждения хлорофилла (P680*) составляет 0.11-0.13 eV. В ФСII при двухэлектронной редукции акцептора пластохинона в микро- и миллисекундном диапазоне опаздывающего светового облучения хлорофилла обнаружен чувствительный к внешнему магнитному полю новый компонент с энергией активизации 0.5-0.6 eV, и показано, что это облучение возникает в результате выпуска кванта света во время возвращения молекулы хлорофилла с уровня возбужденного триплета (TP680) на основной уровень после последовательного прохождения триплетного и синглтетного состояния РЦ. Была подтверждена роль ионов бикарбоната в ФСII, и было обнаружено, что основным местом воздействия бикарбоната является его электрон-акцепторная сторона. Было показано, что бикарбонат необходим для регуляции транспорта между электронными акцепторами QA и QB ФСII, и также возможно его участие в регуляции реакции окисления воды и каталитических реакций, приводящих к расщеплении кислорода в ФСII. Исследовав каталитические реакции фотосинтетического окисления воды, были изучены изменения pH среды молекулярных реакций S-цикла комплекса окисления воды фотосистемы II, и на основе результатов экспериментов и их теоретического анализа было показано, что окисление воды фотосистемой II происходит на основании механизма металл-радикал, что предусматривает участие в этом процессе Mn-кластера, радикала тирозина YZ (YZ•), состоящего в водородной связи с тирозином D1-His190 и других аминокислот, и транспорт электрона протоном от молекулы воды, связанной с Mn-кластером, и передачи в ходе окисления протона люмену посредством D1-His190, и транспортировки тирозину (YZ•). Было обнаружено, что в потерявшей Ca2+-кофактор ФСII в переходе S2-S3 закрывшаяся деятельность каталитического S-цикла при кислых значениях pH вновь восстанавлявается. Таким образом, было показано, что Ca2+-кофактор как компонент каталитического сайта, окисляющего воду, выполняет важную функцию в регуляции протонного баланса и протонного потока. Показано, что в физиологических условиях, люмен, при воздействии pH среды на определенные реакции (что нашло свое отражение в некоторых переходах S-цикла), может управлять транспортом электронов на каталитическом сайте окисленной воды. Это, в свою очередь, защищает от повреждений фотосистему II, ограничивая транспорт электронов во время экстремального насыщения реакций, происходящих в реакционном центре. Было показано, что вместе с тирозиномYD Cytb559, передавая электрон на окисленные (S2 и S3) ступени каталитического S-цикла фотосистемы II, редуцирует их. В то время как редукция ступениS3 между тирозиномYD и Cytb559 идет на основе конкуренции, определяемой редокс положением первого, в редукции ступениS2 Cytb559, став преобладающим донором электронов, может снабжать данную ступень электронами как напрямую, так и путем уравновешивания участвующих в транспорте электронов на каталитическом сайте окисления воды таких компонентов как P680, YD, YZ и Car/D2-ChlZ. Это, в свою очередь, делает возможным участие Cytb559 в регуляции таких процессов, как нехватка (или переизбыток) электронов в ФСII в экстремальных условиях. Обнаружено, что в фотосистеме II, ингибированной под воздействием теплового стресса при высоких температурах, с помощью освещения возможно восстановление электронного транспорта. |
