Ein Modell zu Photosynthese-Oszillationen in Blättern Höherer Pflanzen

  • Christoph Giersch
Conference paper
Part of the Medizinische Informatik und Statistik book series (MEDINFO, volume 52)

Zusammenfassung

Es wird untersucht, ob Oszillationen der variablen Chlorophyllfluoreszenz und des CO2/O2-Gaswechsels, wie sie bei Blättern von Spinat oder Feldsalat beobachtet werden, auf eine Kompetition der PGK und der PRK um das gemeinsame Cosubstrat ATP zurückzuführen sind. Dazu wird ein mathematisches Modell entwickelt, Kriterien für das Auftreten von Oszillationen angegeben und für ein spezielles analytisch lösbares System explizite Formeln für Frequenz und Dämpfungskonstante abgeleitet. Die nach diesem Modell ermittelten Werte für die Schwingungsfrequenz liegen im Bereich der bei Blättern experimentell bestimmten, während errechnete Dämpfungskonstanten größer als die an Blättern beobachteten sind und eher auf Untersuchungen an isolierten Protoplasten zutreffen.

Summary

Oscillations in the yield of chlorophyll fluorescence, oxygen evolution and CO2 uptake are suggested to be due to competition of the Calvin Cycle reactions PRK and PGK for the common co-substrate ATP. This idea is quantified in terms of a mathematical model that allows formulation of a condition for the occurrence of oscillations from consideration of the partial derivatives of the kinetic laws of the PGK and PRK reactions. For special conditions, the system can be solved analytically, and an explicit expression for the frequency and the dampening constant of the oscillations is given. Whereas oscillation periods observed with whole leaves are well within the region predicted by the model, theoretical values of the dampening constant correspond to observations made with isolated intact protoplasts.

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Literatur

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Copyright information

© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1984

Authors and Affiliations

  • Christoph Giersch
    • 1
  1. 1.DüsseldorfDeutschland

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