Electrons and proton transfer in chloroplasts in silico: 1. The effect of topological factors on energy coupling in chloroplasts with a nonuniform distribution of protein complexes


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

This paper presents a theoretical study of the effects of topological factors (density of thylakoid packing in grana) on the efficiency of energy coupling in chloroplasts. The study is based on a mathematical model of electron and proton transport processes coupled to ATP synthesis in chloroplasts. The model was developed by the authors earlier, and the nonuniform distribution of electron transport and ATP synthase complexes in the membranes of granal and intergranal thylakoids was taken into account in the model. The results of numerical experiments enabled the analysis of the distribution of lateral profiles of the transmembrane pH difference and the concentrations of mobile plastoquinone and plastocyanin electron transporters in granal and intergranal thylakoids and the dependence of this distribution on the metabolic state of class B chloroplasts (photosynthetic control state or the conditions of intensive ATP synthesis). Moreover, the influence of topological factors (the density of thylakoid packing in grana and the degree of thylakoid swelling) that affect the rate of diffusion of protons and mobile electron carriers in the intrathylakoid space and in the interthylakoidal gap was investigated. The results of numerical experiments that involved the variation of geometric parameters of the system revealed the influence of thylakoid thickness and the distance between the granal thylakoids on the lateral pH profiles inside the thylakoids (pHi) and in the interthylakoidal gap (pHo). Acidification of the intrathylakoid space characterized by the pHi value increased concomitantly to the increase of the width of the interthylakoidal gap lo and decreased concomitantly to the increase of the width of the intrathylakoidal space li.

Об авторах

A. Vershubskii

Department of Physics

Автор, ответственный за переписку.
Email: vershoubskiy@mail.ru
Россия, Moscow, 119991

A. Tikhonov

Department of Physics

Email: vershoubskiy@mail.ru
Россия, Moscow, 119991

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Allerton Press, Inc., 2017

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».