Аннотация. В работе проведено исследование зависимости соотношения хлорофилла а и реакционных центров Р700 (Хл а / Р700) от интенсивности света. В сжатой форме обобщены литературные данные о строении пигмент-белковых суперкомплексов, механизмах перераспределения избыточной световой энергии. Анализ литературы показал, что соотношение Хл а / Р700 в культуре низших фотоавтотрофных организмов определяет удельную скорость роста или интенсивность фотосинтеза. Поэтому по величине Хл а / Р700 можно судить о физиологическом состоянии культуры. Рассмотрена возможность применения разработанных ранее принципов моделирования фотобиосинтеза микроводорослей для количественного описания влияния света на величину Хл а / Р700 . Предложено разделение всего пула хлорофилла а на две условные группы – структурный хлорофилл, ассоциированный с ядерной частью фотосистем и антенный хлорофилл, связанный с периферическими белками светособирающей антенны. Соотношение всех структурных компонентов биомассы считается неизменным. Содержание антенного хлорофилла определяться скоростью его синтеза за счёт резервной биомассы и светозависимой деструкцией. Решение полученной системы уравнений записаны для стационарного состояния плотностата. Показано, что отношение концентраций антенного хлорофилла и структурной биомассы определяет величину Хл а / Р700 , установлена взаимосвязь данного параметра с интенсивностью света. Верификация модели проведена для плотностатной культуры Arthrospira platensis. Выделено три диапазона интенсивности света, которые отличаются различными механизмами фотоадаптации:  область убыли антенного хлорофилла при низких интенсивностях; область накопления антенного хлорофилла; область метаболического лимитирования биосинтеза антенных белков, причём ключевую роль в этом процессе играет перекись водорода. Теоретической основой такого деления выступают экспериментальные результаты, показывающие различные механизмы распределения избыточной световой энергии при низких и высоких интенсивностях света. Для каждого участка получено аналитическое выражение, описывающее световую кинетику Хл а / Р700 . Сопоставление теоретических кривых и экспериментальных данных для культуры A. platensis позволило определить видоспецифические коэффициенты модели, которые оставались неизменными на всех трёх участках кривой. Полученные результаты позволяют разрабатывать математические алгоритмы управления пигментным составом биомассы микроводорослей.

 

Ключевые слова: фотосинтез, пигменты, светособирающая антенна, моделирование, линейные сплайны, резервная и структурная биомасса