Nonlinear Enhancement of Oxygen Evolution in Thylakoid Membranes: Modeling the Effect of Light Intensity and β-Cyclodextrin Concentration
Notice bibliographique
Résumé
Electron transport through photosystem II, measured as oxygen evolution (OE), was investigated in isolated thylakoid membranes treated with beta-cyclodextrin (beta-CD, a cyclic oligosaccharide constituted of seven alpha-d-glucose residues linked by alpha-1,4 glycosidic bonds) and irradiated with white light of variable intensity. First, we found that the light-response curves of oxygen evolution are well fitted with a hyperbolic function, the shape of which is not affected by the beta-CD concentration. Second, we showed that under conditions of irradiation with white light of saturating intensity ( approximately 5000 mumol of photons/m(2).s) beta-CD enhances the oxygen evolution in the thylakoid membranes according to a sigmoid function displaying a sharp inflection point, or transition. Unexpectedely, this beta-CD effect is not observed at irradiances of less than approximately 300 mumol of photons/m(2).s. We attempted a theoretical analysis of the combined effect of irradiance and beta-CD concentration on oxygen evolution (OE(th)). For this purpose, the effect of irradiance (I) was modeled with a hyperbola (i) and the beta-CD concentration (C) contribution with a Hill equation, that is, a sigmoid function (ii). The mathematical simulations generated the following general expressions: (i) OE(th) = [OE(max)(0) G(1)(C)]I/[L(1/2)(0) G(2)(C) + I] and (ii) G(i)()(C) = 1 + p[C(n)()/(K(1/2)(n)() + C(n)())], where OE(max)(0) is the OE maximum (OE(max)) in the absence of beta-CD, L(1/2)(0) is the photon flux density giving OE(max)/2 in the absence of beta-CD, G(1)(C) or G(2)(C) is obtained from G(i)()(C) where i is 1 or 2, n is the Hill coefficient, p is a parameter to account for the beta-CD-mediated maximum OE increase, and K(1/2) is the beta-CD concentration giving half-maximal OE activity. The results of the calculations yielded the expression (iii) OE(th) = 151[1 + 3.3C(4.8)/(13.1(4.8) + C(4.8))]I/{97.5[1 + 5.2C(7.8)/(14.8(7.8) + C(7.8))] + I} which agrees well with the experimental data for a broad range of I and C. Note that, for C = 0, eq iii reverts to the light-response curve of oxygen evolution in the absence of beta-CD. We conclude that eq iii is a good approximation of the combined effect of irradiance and beta-CD concentration, meaning that the model has a significant value for predicting the outcome of associated photochemical and biochemical reactions.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».