Getrennete Röntgenbestrahlung von Lamellaren Strukturelementen und Enzymextrakten Isolierter Chloroplasten und Ihre Wirkung auf die Lichtäbhangige TPN-Reduktion
1962; Elsevier BV; Volume: 2; Issue: 2 Linguagem: Alemão
10.1016/s0033-7560(62)80120-3
ISSN1878-0725
Autores Tópico(s)Free Radicals and Antioxidants
ResumoAus Spinat-Blättern isolierte Chloroplasten wurden in hypotonischem wässrigem Medium zerbrochen und gewaschen. Suspensionen solcher Chloroplasten-Fragmente und ein klarer Chloroplasten-Extrakt wurden einzeln Röntgenbestrahlt, dann wurde die lichtabhängige TPN-Reduktion gemessen. Das für die TPN-Reduktion spezifische Enzym, die PPNR, befindet sich im Extrakt. Sowohl die Konzentration der Chloroplasten-Fragmente als auch die des Extraktes wurden so gewählt, dass sie die Testreaktion limitieren. Daher war die Geschwindigkeit der TPN-Reduktion ein Mass für die Strahlen-Inaktivierung der beiden Fraktionen. Werden nur die Chloroplasten-Fragmente bestrahlt und mit unbestrahltem Extrakt versetzt, so erhält man sigmoide Dosiseffekt-Kurven; die Bestrahlung des Extraktes allein dagegen ergibt eine exponentielle Dosisabhängigkeit. Ursachen des Kurvenverlaufs werden diskutiert. Nicht nur beim Extrakt, sondern auch bei den Suspensionen der Chloroplasten-Fragmente tritt ein starker Verdünnungseffekt auf. In beiden Fällen ergibt die doppelt logarithmische Auftragung der Inaktivierungsdosis gegen die Konzentration eine Gerade mit Steigungswinkeln keliner als 45°. Gründe hierfür werden diskutiert. Bei einer einzelligen Alge konnte kein Verdünnungseffekt festgestellt werden. Es wird ausführlich diskutiert, in welchen Fällen ein Verdünnungseffekt bei Teilchen-Suspensionen zu erwarten ist. Ein Vergleich der Inaktivierungsdosen von Chloroplasten-Fragmenten und Extrakt ergibt unter Berücksichtigung der in den isolierten Chloroplasten enthaltenen Mengen beider Fraktionen, dass das herauslösbare Enzym der isolierten Chloroplasten im Falle der TPN-Reduktion viel strahlenempfindlicher ist als ihr stabiles Lamellensystem. Der Strahleneffekt steigt in beiden Fraktionen mit der Zeit nach der Bestrahlung.—Kombiniert man bestrahlte Chloroplasten-Fragmente mit bestrahltem Extrakt, so erhält man eine stärkere Inaktivierung als rechnerisch zu erwarten ist. Eine Erklärungsmöglichkeit hierfür wird angegeben.—Bei mehr also 90 prozentiger Inaktivierung klumpen die Chloroplasten zusammen, der Extrakt flockt aus. Beides wird als Folge von Eiweiss-Koagulation angesehen. —Bestrahlt man Chloroplasten-Fragmente mit sehr hohen Dosen, so wird das Chlorophyll zerstört. Die Inaktivierungsdosis hierfür ist fast 20 mal grösser als die der TPN-Reduktion. Chloroplasts were isolated from spinach leaves, disrupted and washed in a hypotonic water-solution. Suspensions of chloroplast fragments prepared in this manner, and a clear chloroplast extract were X-irradiated separately, and the light-dependent reduction of TPN was tested afterwards. The enzyme PPNR, which catalyzes the reduction of TPN, is located in the extract. The concentration of the chloroplast fragments as well as that of the extract were chosen in such a way, that they limit the TPN-reduction. Therefore the rate of this reaction is a measure of the X-ray inactivation of both fractions. The addition of irradiated chloroplast fragments to non-treated extract resulted in sigmoid dose-effect curves, whereas irradiation of extract only yields exponential curves. Reasons for the shape of the curves are discussed. A strong dilution effect appears not only in the extract but also in the suspension of chloroplast fragments. In both cases a logarithmic plot of the inactivation dose against the concentration gives a straight line, the angles of ascent being lower than 45°. Reasons for this are discussed. An unicellular alga showed no dilution effect. It is discussed in detail, in which cases a dilution effect of suspensions of particles is to be expected. Comparing the inactivation doses of chloroplast fragments and of the extract with regard to the amounts of the two fractions contained in the isolated chloroplasts, it is found that the soluble enzyme in the case of the TPN-reduction is much more sensitive to radiation than the stable lamellar system of the chloroplasts. The radiation effect rises in both fractions with increasing time after irradiation.—If irradiated chloroplast fragments and irradiated extract are put together, the result is a stronger inactivation than expected by calculation. An explanation of this effect is given.—When the inactivation exceeds 90 per cent, the chloroplasts cluster and the extract precipitates. Both effects are regarded as a consequence of protein coagulation.—When chloroplast fragments are irradiated with very high doses, the chlorophyll is destroyed, the inactivation dose of this destruction being nearly 20 times higher than that of the TPN-reduction. Des chloroplastes ont été isolés à partir de feuilles d'épinard dilacérées et lavées en solution aqueuse hypotonique. Des suspensions de fragments de chloroplastes préparées de cette manière ainsi qu'un extrait clair de chloroplastes ont été séparément soumis aux rayons X et la réduction photodépendante de TPN a été ensuite testée. L'enzyme PPNR qui catalyse la réduction de TPN est localisé dans l'extrait. La concentration de fragments chloroplastiques ainsi que la concentration de l'extrait ont été choisis de telle manière qu'elles limitent la réduction de TPN. Dès lors, la vitesse de cette réaction est une mesure de l'inactivation des deux fractions par les rayons X. L'addition de fragments de chloroplastes irradiés à un extrait non irradié a donné des courbes doses-effets sigmoïdes alors que l'irradiation de l'extrait donne seulement des courbes exponentielles. Les raisons de la forme des courbes sont discutées. Un effet très marqué de dilution apparaît non seulement dans l'extrait mais encore dans la suspension de fragments de chloroplastes. Dans les deux cas, un tracé logarithmique de la dose d'inactivation par rapport à la concentration donne une ligne droite dont la pente est moindre que 45°. Les raisons de ce fait sont discutées. Une algue unicellulaire n'a pas montré d'effet de dilution. On discute en détail dans quels cas on doit attendre un effet de dilution de particules en suspension. Si l'on compare les doses d'inactivation des fragments de chloroplastes et de l'extrait en ce qui concerne les quantités des deux fractions contenues dans les chloroplastes isolés, on trouve dans le cas de la réduction de TPN, que l'enzyme soluble est beaucoup plus sensible aux rayons que le système lamellaire stable des chloroplastes. L'effet des rayons s'accentue dans les deux fractions lorsque l'on accroît le temps d'irradiation. Si les fragments de chloroplastes et l'extrait irradiés sont rassemblés, il en résulte une inactivation plus forte que celle prévue par le calcul. On donne une explication de ce fait. Lorsque l'inactivation excède 90 pour cent, les chloroplastes s'agglutinent et l'extrait précipite. Les deux effets sont considérés comme étant une conséquence de la coagulation des protéines. Lorsque des fragments de chloroplastes sont irradiés par des doses très élevées, la chlorophylle est détruite, la dose d'inactivation étant environ 20 fois plus élevée que celle de la réduction de TPN.
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