Биофизические основы электрогенеза возбудимой растительной клетки

Биофизические основы электрогенеза возбудимой растительной клетки

Автор: Волков, Геннадий Александрович

Автор: Волков, Геннадий Александрович

Шифр специальности: 03.00.02

Научная степень: Докторская

Год защиты: 1983

Место защиты: Ленинград

Количество страниц: 430 c. ил

Артикул: 4026025

Стоимость: 250 руб.

СОДЕРЖАНИЕ
Принятые основные обозначения .
Введение
Глава I. Объект и методики исследований .
1.1. Объект исследования интернодальная клетка харовой водоросли .
1.1.1. Общая характеристика растения .
1.1.2. Интернодальная клетка .
1.1.3. Замечания о строении мембран
1.1.4. Ионные соотношения интернодальной клетки и мембранный потенциал
1.2. Влияние некоторых факторов среды на рост и развитие растений харовой водоросли. Культивирование клеток
М, ЬиЫка .
1.3. Методика исследований
1.3.1. Электроды .
1.3.2. Типы использованных в работе кювет .
1.3.3. Электрическая блоксхема установки
Глава 2. Нормальное состояние мембраны клетки. Пассивные стационарные электрические свойства и характеристики клетки .
2.1. Предварительные замечания
2.2. Уравнение, описывающее пассивные электрические свойства клетки, основное уравнение кабельной теории
2.3. Общее решение уравнения
2.4. Некоторые специальные случаи выбора зависимости изменения во времени приложенного к клетке электрического тока .
2.5. Соотношения, связывающие основные электрические параметры клетки.
2.6. Определение основных пассивных электрических параметров клетки
2.7. Простой приближенный метод определения сопротивления и емкости мембраны клетки
2.7.1. Теоретическое обоснование метода .
2.7.2. Экспериментальная проверка метода
2.8. Распространение теории на случай двойного коаксиального кабеля .
Глава 3. Деполяризованное состояние мембраны клетки.
Возникновение и распространение потенциала действия
3.1. Возбудимость клетки
3.1.1. Зависимость возбудимости клетки от силы и длительности приложенного к клетке импульса постоянного тока .
3.1.2. Соотношения, связывающие параметры кривой возбудимости с электрическими характеристиками клетки
3.1.3. Влияние ионов калия и кальция на возбудимость клетки
3.2. Распространение возбуждения вдоль длины клетки
3.2.1. Скорость распространения потенциала действия
3.2.2. Соотношения, связывающие скорость распространения потенциала действия с электрическими характеристиками клетки .
3.2.3. Время распространения потенциала действия
5.2.4. Экспериментальное определение скорости
распространения потенциала действия
Глава 4. Активные нестационарные электрические свойства
и характеристики мембраны клетки .
4.1. Потенциал действия клетки
4.1.1. Основные эффекты, сопровождающие генерацию
потенциала действия
4.1.2. Форма потенциала действия .
4.2. Конные токи при фиксации мембранного потенциала плазмалеммы и тонопласта на деполяризованных и гиперполяризованных уровнях .
4.3. Идентификация нестационарных компонент раннего ионного тока плазмалеммы клетки при фиксации мембранного потенциала на деполяризованных и гиперполяризованных уровнях .
4.3.1. Идентификация нестационарных компонент раннего ионного тока при сдвиге мембранного потенциала плазмалеммы на деполяризованный уровень .
4.3.2. Идентификация нестационарной компоненты раннего ионного тока при сдвиге мембранного потенциала плазмалеммы на гиперполяризованкый уровень.
4.4. Разделение нестационарных компонент раннего ионного тока возбудимых каналов мембраны
4.4.1. Химический метод разделения нестационарных компонент раннего ионного тока возбудимых
каналов плазма легаш .
4.4.2. Графический метод разделения нестационарных компонент раннего ионного тока возбудимых
каналов плазмалеммы
4.5. Волътамперные характеристики возбудимых
каналов мембраны .
4.6. Активация и инактивация проводимости возбудимых каналов мембраны
4.6.1. Необходимые условия для проявления возбудимыми ионными каналами плазмалеммы и тонопласта способности активироваться. Роль ионов кальция
4.6.2. Кооперативное распространение эффекта воздействия ионов кальция на поверхности мембраны .
4.6.3. Условия для собственно активации проводимости возбудимых ионных каналов плазмалеммы и тонопласта клетки. Роль электрического поля
4.6.4. Взаимодействие плазмалеммы и тонопласта при
возбуждении клетки
Глава 5. Возбудимые ионные каналы мембраны клетки .
5.1. Предварительные замечания .
5.2. Принятый теоретический подход для описания свойств возбудимого ионного канала мембраны. Трехбарьерная модель канала
5.3. Специфические химические группы, осуществляющие контроль проводимости возбудимых ионных каналов мембраны. Селективные центры возбудимых каналов
5.4. Ионная специфичность возбудимых каналов мембраны
5.4.1. Критерий ионной специфичности мембран.
Теоретическое определение рядов ионной селективности .
5.4.2. Ряда ионной селективности возбудимых каналов плазмалеммы. Экспериментальное рассмотрение.
5.5. Возможный подход к описанию кинетики ионного тока и тока смещения воротного тока возбудимых ионных каналов мембраны. Функциональная модель
Глава 6. Гиперполяризованное состояние мембраны клетки.
Биоэлектрическая реакция клетки на освещение
6.1. Общая характеристика светоиндуцированной биоэлектрической реакции клетки.
6.1.1. Характер изменения мембранного потенциала клетки во времени в ответ на освещение и затемнение
клетки.
. 6.1.2. Место локализации светоиндуцированной
биоэлектрической реакции клетки .
6.2. Деполяризация мембранного потенциала первая фаза биоэлектрической реакции клетки на освещение
6.2.1. Биоэлектрическая реакция клетки на импульсное освещение и затемнение .
6.3. Гиперполяризация мембранного потенциала клетки
вторая фаза светоиндуцированной биоэлектрической реакции клетки .
6.3.1. Зависимость гиперполяризации мембранного потенциала клетки от величины освещенности
и исходного уровня потенциала .
6.3.2. Биоэлектрическая реакция клетки на освещение
части клетки .
6.3.3. Зависимость светоиндуцированной гиперполяризации мембранного потенциала клетки от содержания в среде некоторых ионов .
6.4. Связь светоиндуцированной гиперполяризации мембранного потенциала клетки с процессами фотосинтеза .
Глава 7. Активные нестационарныеэлектрические свойства
и характеристики мембраны при светоиндуцированном гиперполяризованном состоянии клетки.
Активные ионные каналы мембраны
7.1. Предварительные замечания
7.2. Вольтамперная характеристика и проводимость активных ионных каналов. Электродвижущая сила мембраны в ходе развития светоиндуцированной гиперполяризации мембранного потенциала клетки
7.3. Механизмы реакции светоиндуцированной гиперполяризации мембранного потенциала .
7.3.1. Специфическая проницаемость мембраны для
ионов бикарбоната
7.3.2. Электрогенная ионная помпа
7.4. Электрические и термодинамические характеристики электрогенной ионной помпы .
7.5. Электрические и термодинамические характеристики ионного канала помпы
Заключение
Основные результаты и выводы .
Литература


Как показали измерения , i, , , величина мкости этого конденсатора составляет около I пФ на I мм длины. Ввод в клетку измерительного и токового микроэлектрода осуществлялся с помощью манипулятора под контролем бинокулярной лупы или микроскопа. Для точного перемещения микроэлектрода цри вводе кончика микроэлектрода в слой цитоплазмы было использовано специально изготовленное устройство с микровинтом и пневматической подачей. Объект наших исследований отдельная интернодальная клетка водоросли . Л. 8 типов. Кювета была изготовлена из органического стекла и имела один со , два или три 6 отсека. Каждый отсек допускал независимую подачу раствора. У кюветы с . Раствор, заполнявший отсеки кюветы, внешняя среда для исследуемой клетки, был либо ИПВ, либо имел отличный от стандартного состав и определялся целями данного конкретного эксперимента. Электрическая изоляция между отсеками осуществлялась ланолином. Утечка тока между отсеками при помещении интернодальной клетки . Для устранения первой перед заключением клетки в ланолиновый блок соответствующий участок клетки тщательно просушивался с помощью фильтровальной бумаги. Утечка по структурам оболочки клетки могла быть уменьшена до допустимой величины увеличением длины участка клетки, помещенного в ланолиновый блок. В наших экспериментах длина ланолинового блока составляла от 5 до мм. Электрическое сопротивление участков оболочки клетки в ланолиновом блоке может быть оценено,если воспользоваться данными таблицы 1. Таблица 1. Объект ст Ом. Гт. Рис. Основные использованные в работе типы кювет и электрические блоксхемы. I измерительный микроэлектрод, 2 электрод сравнения, 3 токовый микроэлектрод, 4 токовый электрод, 5 переключатель, б повторитель, 7 дифференциальный усилитель, 8, регистраторы, 9 генератор стандартных импульсов, II блок смещения потенциала, операционный усилитель. Пояснения в тексте. Приведенные в таблице 1. КС1. С увеличением концентрации раствора до и удельное сопротивление оболочки клетки снижается. У клетки . Ом. Тугее , . У клетки И. ПехШв, имеющей диаметр 0,4 мм, при толщине оболочки клетки мк и удельном сопротивлении оболочки 0 0м. МОм. Электрическая блоксхема установки На рис. В зависимости от своего назначения схема может включать в себя два рода электрических цепей измерительную и токовую раздражающую. Измерительная цепь предназначена для отведения и регистрации мембранного потенциала. Основными элементами этой цепи являются измерительный микроэлектрод I, вводимый внутрь клетки, электрод сравнения 2, помещаемый около поверхности клетки в омывающем клетку растворе, дифференциальный усилитель с сумматором 7, собранный на базе операционных усилителей ОУ типа К1УТ1Б, К1УТ1А, и регистрирующий прибор 8. В качестве последнего использовались самопишущие потенциометры типа Н, ЭПП, шлейфный осциллограф Н2. Параллельно со шлейфным осциллографом для визуального контроля и для регистрации получае мых кривых на фотопленку в схему подключался катодный осциллограф С или С8. Упомянутые в разделе 1. На рис. Мембранный потенциал, генерируемый клеткой, распределяется в цепи пропорционально расположенным последовательно сопротивлению микроэлектрода , и входному сопротивлению измерительного устройства . Соцротивление электрода сравнения значительно ниже первых двух , и мы его не учитываем. Для того,чтобы величина входного сигнала Бвх не отличалась от величины мембранного потенциала Е более чем на необходимо выполнение условия 0,. Если принять сопротивле
ние микроэлектрода равным Ом, сопротивление входа измерительного устройства должно быть не менее 0м. Это условие перекрывается включением в цепь повторителя в электрической блоксхеме рис Л. КП1Б или микросхем типа К0УДЗА, К3УД1А. Сек сг Ск С 1. Время развития пика потенциала действия у клетки Н. Пех1Ив составляет около 0,1 с. В этом случае допустимой следует принять постоянную времени с. Сс См 0 пФ. Ф Мооаьигу, , поэтому допустимая мкость входа измерительного устройства не должна превышать 0 пФ. В использованной схеме это условие выполнено.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.203, запросов: 145