تعديل التثبيط المعتمد على الطاقة للإكسيتونات في هوائيات النباتات العليا

التثبيط المعتمد على الطاقة للإكسيتون، أو q(E)، يحمي جهاز التمثيل الضوئي للنباتات العليا من الأضرار الناجمة عن الضوء. يتضمن بدء q(E) بروتنة الفيولاكسانثين ديبوكسي داز وPsbS، أحد مكونات معقد هوائي النظام الضوئي II، نتيجة لحمضية اللومن المدفوعة بنقل الإلكترونات الضوئية. لقد أصبح من الواضح أن استجابة q(E) لتدفق الإلكترونات الخطي، التي تُسمى "حساسية q(E)", يجب أن تكون مُعدلة استجابة لتغيرات الظروف البيئية. في السابق، تم اقتراح ثلاثة آليات لتفسير تعديل q(E): (i) تتغير حساسية q(E) لـ pH اللومن؛ (ii) زيادة التدفق الكهربائي الدائري حول النظام الضوئي I يعزز نقل البروتونات إلى اللومن؛ و(iii) خفض موصلية الـ ATP-سينثاز الموجود في الثايلاكويد إلى البروتونات (g(H+)) يسمح بتكوين قوة دافعة بروتونية ثابتة أكبر (pmf). تشير التحليلات الحركية للانتقال الكهربائي لمواد الصبغ الثايلاكويدية الذاتية، وهي مؤشر خطي لمكون المجال الكهربائي عبر الثايلاكويد، إلى أنه عند خفض CO(2) فقط من 350 جزء في المليون إلى 50 جزء في المليون من CO(2)، يمكن تفسير تعديل حساسية q(E) فقط من خلال التغيرات في الموصلية. أدى خفض كلاً من CO(2) (إلى 50 جزء في المليون) وO(2) (إلى 1%) إلى زيادة إضافية في حساسية q(E) لا يمكن تفسيرها عن طريق التغيرات في الموصلية أو التدفق الكهربائي الدائري المرتبط بالنظام الضوئي I. تم تقديم دليل لآلية رابعة، حيث تؤدي التغيرات في حساسية q(E) إلى تقسيم متغير لقوة الدفع البروتونية إلى مكونات المجال الكهربائي وتدرجات pH. يتم مناقشة تأثيرات هذه الآلية على تخزين القوة الدافعة البروتونية وتنظيم التفاعلات الضوئية.