Aerobe photosynthetische Bakterien : spektroskopische Untersuchungen des lichtinduzierten zyklischen Elektronentransfers in Roseobacter denitrificans

Die Umwandlung von Licht in chemische Energie läuft in photosynthetischen Bakterien ab. Roseobacter denitrificans gehört zu den aeroben photosynthetischen Bakterien, die den Photosyntheseapparat ausschließlich in Gegenwart von Sauerstoff (und Licht) ausbilden. Die Ursache der Sauerstoffabhängigkeit der Photosynthese bei diesen Organismen ist bislang unverstanden. <br>Im Rahmen dieser Arbeit wurden Zellen des Bakteriums Roseobacter denitrificans angezogen und Reaktionszentren isoliert. Es wurden erstmalig Reaktionszentren mit den Untereinheiten H, M, L und der tetrahämen Cytochrom c-Untereinheit erhalten und es konnte der lichtinduzierte Elektronentransfer P+QA- zu PQA gemessen werden. <br>Die photosynthetischen Membranen wurden für spektroskopische Untersuchungen des lichtinduzierten Elektronentransfers isoliert und die blitzinduzierten Redoxänderungen der Cytochrome des b- und c-Typs unter definierten Redoxbedingungen untersucht. Die Beteiligung eines Cytochrom bc1 Komplexes am lichtinduzierten zyklischen Elektronentransfer konnte durch blitzinduzierte Reduktion von Cytochrom b561 gezeigt werden. <br>Der lichtinduzierte Elektronentransfer von den Cytochromen des c-Typs zum primären Elektronendonator P wurde untersucht. In Abhängigkeit des eingestellten Redoxpotentials vor der Anregung wird P+ von Häm H1, H2 oder L1/L2 der Cytochrom c-Untereinheit reduziert. Bei mittleren Redoxpotentialen wird Häm H2 dann von Cytochrom c551 in einem diffusionsabhängigen Prozess rereduziert. Hierbei lässt sich die Kopplung der Reduktion von Cytochrom b561 mit der Rereduktion von photo-oxidiertem H2 beobachten, was die Beteiligung des Cytochrom bc1 Komplexes am lichtinduzierten Elektronentransfer nach dem Q-Zyklus-Mechanismus anzeigt. Für niedrige Redoxpotentiale wurde kein Elektronentransfer beobachtet, so dass der Q-Zyklus unterbrochen ist. Dies erklärt die Notwendigkeit von Sauerstoff (als Oxidationsmittel) für die Ausbildung des photosynthetischen Apparates in Roseobacter denitrificans.

Author dc:creator

• Schwarze, Claudia

Contributors dc:contributor

• Gräber, Peter

• Roseobacter denitrificans
• aerobe photosynthetische Bakterien

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