مدل‌سازی کینتیکی فرایند کاهندگی غیر‌فتوشیمیایی فتوسنتز در پاسخ به تغییر شرایط نوری در گیاه آرابیدوپسیس از دیدگاه زیست‌شناسی سیستمی

Abstract

کارایی فتوسنتز به‌میزان زیادی به‌شرایط محیط زندگی گیاه بستگی دارد. گیاهان در شرایط طبیعی، به‌سرعت در معرض تغییر شرایط نوری می‌باشند، برای مقابله با چنین‌نوساناتی و بهره‌برداری مؤثر از انرژی نورانی در‌دسترس و به‌طور هم‌زمان به‌حداقل‌رساندن خسارات ناشی از شدت نور بالا به‌دستگاه فتوسنتزی، مکانیسم‌های سازگاری در آن‌ها گسترش یافته‌است. کاهندگی غیر‌فتوشیمیایی یک‌مکانیسم مهم است که انرژی اضافی را به‌صورت حرارت از گیاه خارج می‌کند. در این مقاله، مدل ریاضی بسیار ساده‌ای توسعه داده‌شده است که توصیف دقیق‌تری از این فرایند ارائه‌نموده و قادر به پیش‌بینی اجزای مختلف و پارامترهای مربوط به‌آن می‌باشد. مقایسه نتایج شبیه‌سازی با داده‌های تجربی نشان‌داد که کمپلکس برداشت‌نوری پروتونه‌شده و زآزانتین به‌طور هم‌زمان در القا و خاموشی فرایند NPQ عمل می‌کنند. نتایج حاصل می‌تواند به‌عنوان پایه تئوری مناسبی برای توسعه مدل‌های دقیق‌تر و مطالعه مکانیزم‌های مولکولی فرایند سازگاری دستگاه فتوسنتز به تغییر شرایط نوری، مورد‌استفاده قرار‌گیرد.

Keywords

• آرابیدوپسیس
• فتوسنتز
• کاهندگی غیر فتوشیمیایی
• مدل‌سازی