Akklimatisierung der Photosynthese

Durch die Kombination von theoretischen, experimentellen und rechnerischen Ansätzen untersuchen wir, wie sich die Aktivität intrinsischer Mechanismen, die mit kurzfristigen Lichtschwankungen verbunden sind, auf die photosynthetische Effizienz von Pflanzen, Grünalgen und Kieselalgen auswirkt. Während des Photosyntheseprozesses sind Organismen in der Lage, Sonnenlicht zu absorbieren und in einer Reihe von Reaktionen in Zucker umzuwandeln. Diese hochenergetischen Moleküle werden dann in verschiedenen Formen in photosynthetischen Organismen gespeichert und können für verschiedene Zwecke verwendet werden, zum Beispiel als Energiequelle in Form von Biokraftstoffen. Wir wissen, dass sowohl die Verfügbarkeit als auch die Qualität des Lichts die photosynthetische Effizienz beeinflussen, und jedes Ungleichgewicht im Redox-Zustand der photosynthetischen Kette kann dem Organismus schweren Schaden zufügen. Deshalb haben photosynthetische Organismen eine Reihe von Mechanismen entwickelt, die helfen, dynamisch auf äußere Reize zu reagieren, sich vor hoher Lichtexposition zu schützen und ihr Gleichgewicht zu erhalten. Auf der Grundlage unseres derzeitigen Verständnisses der photosynthetischen Reaktionen entwickeln wir dynamische Modelle des Prozesses, der mit der Absorption von Licht beginnt und mit der Synthese von ATP endet. Wir stellen einen theoretischen Rahmen zur Verfügung, um bestehende Hypothesen über die Mechanismen des hochenergieabhängigen nicht-photochemischen Quenchens, der Zustandsübergänge und des Kurzzeit-'Lichtgedächtnisses' zu testen.

Schlüsselwörter:

    kinetische Modelle
    Photosynthese
    nicht-photochemisches "quenching"
    Redox-Zustand
    Zustandsübergänge
    Kurzzeit-Akklimatisierung

Kontakt: Anna Matuszyńska, Oliver Ebenhöh

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