부산대학교 도서관

We examined the mechanism(s) responsible for active uptake of dissolved inorganic carbon (DIC) during photosynthesis in the green alga Eremosphaera viridis De Bary. O[sub 2] electrode measurements of algal oxygen evolution and CO[sub 2] fluxes as a function of DIC availability indicate that E. viridis actively imports only CO[sub 2] during photosynthesis, and does not possess external carbonic anhydrase (CA). The K[sub 0.5] [CO[sub 2] ] was 14.2 and 10.1 µM at pH 5.0 and 8.0, respectively. Both membrane potential and cellular resistance were measured under controlled conditions of [CO[sub 2] ] at either 2 or 15 µM. Active CO[sub 2] uptake was electrically silent, suggesting that CO[sub 2 ] uptake might be mediated by a CO[sub 2] -ATPase. Comparison of ATPase activity in microsomal preparations at low (0 µM) and high (15 µM) [CO[sub 2] ] indicated a 1.25-fold increase in ATP hydrolysis in high [CO[sub 2] ]. The CO[sub 2] -ATPase activity was inhibited by the broad-acting inhibitors diethylstilbestrol (DES) and N',N'-dicyclohexylcarbodiimide (DCCD) but unaffected by vanadate, fluoride, and nitrate. The K[sub 0.5] [CO[sub 2] ] of the ATPase activity was 22.5 µM, a value very similar to the K[sub 0.5] [CO[sub 2] ] for CO[sub 2] uptake by whole algal cells. These results suggest the existence of a CO[sub 2] -ATPase as the major importer of DIC for photosynthesis in the microalga E. viridis.Key words: chlorophyte, CO[sub 2] transport, CO[sub 2] -ATPase, photosynthesis, electrical potential, mass spectrometry.Les auteurs ont examiné le mécanisme (s) responsable de l'absorption active du carbone inorganique dissout (DIC), au cours de la photosynthèse, chez l'algue verte Eremosphaera viridis De Bary. Des mesures avec une électrode à O[sub 2] de l'émission d'oxygène par l'algue et les flux du CO[sub 2] en fonction de la disponibilité du DIC indiquent que l'E. viridis importe activement seulement le CO[sub 2] au cours de la photosynthèse, et ne possède pas d'anhydrase carbonique externe (CA). Le K[sub 0.5] [CO[sub 2] ] est de 14 et 10 µM à pH 5.0 et 8.0, respectivement. Les auteurs ont également mesuré le potentiel membranaire et la résistance cellulaire sous des conditions contrôlées de [CO[sub 2] ] à 2 ou à 15 µM. L'absorption active de CO[sub 2] est électriquement silencieuse, ce qui suggère que l'absorption du CO[sub 2] pourrait être effectuée via la CO[sub 2] -ATPase. Une comparaison de l'activité ATPase dans des préparations de microsomes à [CO[sub 2] ] faible (0 µM) ou élevé (15 µM), montre une augmentation de 1.25 fois dans l'hydrolyse de l'ATP avec le [CO[sub 2] ] élevé. L'activité de la CO[sub 2] -ATPase est inhibée par les inhibiteurs à larges spectres diethylstilbestrol (DES) et N',N'-dicyclohexylcarbodiimide (DCCD), mais n'est pas affectée par le vanadate, le fluorure et le nitrate. Le K[sub 0.5] [CO[sub 2] ] de l'activité ATPase est de 22.5 µM, une valeur très semblable au K[sub 0.5] [CO[sub 2] ] pour l'absorption du CO[sub 2] par les cellules entières de l'algue. Ces résultats suggèrent l'existence d'une CO[sub 2] -ATPase comme importateur majeur de DIC pour la photosynthèse chez la microalgue E. viridis.Mots clés : chlorophyte, transport du CO[sub 2] , CO[sub 2] -ATPase, photosynthèse, potentiel électrique, spectrométrie de masse.[Traduit par la Rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]