Исследование физико-химических свойств мембран семян пшеницы методом спиновых меток

Исследование физико-химических свойств мембран семян пшеницы методом спиновых меток

Автор: Вишнякова, Екатерина Анатольевна

Автор: Вишнякова, Екатерина Анатольевна

Шифр специальности: 03.00.02

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 2001

Место защиты: Москва

Количество страниц: 137 с.

Артикул: 326515

Стоимость: 250 руб.

Введение
Глава 1. Обзор литературы
1.1. Строение и химический состав пшеничного зерна.
1.1.1. Эндосперм.
1.1.2. Алейроновый слой и оболочки зерна.
1.1.3. Зародыш.
1.2. Структура и свойства масляных тел семян.
1.2.1. Состав масляных тел.
1.2.2. Устойчивость масляных тел.
1.3 Процессы, вызывающие повреждения клеточных мембран при хранении дегидратированных семян, и защитные природные механизмы.
1.3.1. Изменения в дегидратированных клетках семян в течение хранения
1.3.1.1. Перокислснис липидов
Супероксидный и гидропероксидный радикалы.
Пероксид водорода и гидроксильный радикал.1Б
Защитные механизмы ,
1.3.1.2. Деэстсрификация липидов.
1.3.2. Витрифнкация
1.3.2.1. Стеклообразное состояние
1.3.2.2. Формирование стекол в биологических системах
1.3.2.3. Роль белков в формировании внутриклеточных стекол.
1.4 Повреждение клеточных мембран при дегидратации и регидратации и природные
защитные механизмы
1.4.1. Изменение структуры клеточных мембран при дегидратациирегидратации
1.4.1.1. Образование гексагональной фазы в мембранах при данлратации.
1.4.1.2. Фазовые переходы в модельных мембранах при дегидратации и регидратации.
1.4.2. Механизм предотвращения легальных изменений в клетках ангидробиот при дегидратациирегидратащш.
1.4.2.1. Выгода понижения Тт дегидратированных клеточных мембран
1.4.2.2. Понижение Тт дегидратированных клеточных мембран под влиянием сахаров
1.4.2.3. Понижение Тт дегидратированных клеточных мембран под влиянием амфипат ичеекпх веществ
1.4.2.4. Влияние липидного состава на Тт дегидратированных клепочных
мембран.
1.5. Молекулярная подвижность в цитоплазме дегидратированных клеток ангидробиот и се связь со скоростью старения .
1.6. Метод ЭПР спиновых меток. Параметры спектров, характеризующие молекулярную подвижность.
1.6.1. Обычный метод ЭПР
1.6.1.1. Параметр порядка.
1.6.1.2. Времена вращательной корреляции область быстрого вращения
1.6.2. Метод ЭПР с переносом насыщения
1.6.2.1. Явление переноса насыщения.
1.6.2.2. Регистрация спектров ЭПР с переносом насыщения.
1.6.2.3. Параметры спектров ЭПР с переносом насыщения.
1.6.3. Использование метода спиновых меток для исследования изменений в подвижности липидных компонент биологических мембран с температурой.
Глава 2. Материалы и методы.
2.1. Объект исследования
2.2. Регистрация спектров ЭПР.
2.2.1. Регистрация обычных спектров ЭПР.
2.2.2. Регистрация спектров ЭПР с переносом насыщения.
2.3. Приготовление спинмеченых образцов
2.3.1. Исследование целостности плазматических мембран клеток с помощью
водорастворимой спиновой метки ТЕМРОМЕ
2.3.2. Исследования клеточных мембран с помощью липидорастворимых спиновых меток.
Гидратированные образцы
Дегидратированные образцы
Модельные системы
2.3.3. Используемые спиновые метки
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Обычные спектры ЭПР
2.4.2. Спектры ЭПР с переносом насыщения
2.4.3. Интегрирование спектров
2.4.4. Определение изломов на графиках температурных зависимостей.
Глава 3. Результаты н обсу ждение.
3.1. Исследование целостности плазматических мембран клеток осей пшеницы с помощью водорастворимой спиновой метки ТЕМРОИЕ
3.1.1. Определение целостности мембран.
3.1.2. Влияние этанола на плазматические мембраны клеток жизнеспособных зародышей пшеницы
3.1.3. Изменение проницаемости клеточных мембран зародышевых осей пшеницы при естественном и искусственном старении
3.1.3.1. Проницаемость клеточных мембран и естественное старение.
3.1.3.2. Изменение проницаемости мембран клеток зародышей пшешщы при искусственном старении.
3.1.3.3. Соотношение между всхожестью и величиной параметра Я
3.2. Исследование физикохимических характеристик мембран клеток осей пшеницы с помощью липидорастворимых спиновых меток
3.2.1. Спиновые метки, использованные в работе.
3.2.2. Спектры ЭПР спиновых меток пЗАБЬ и пМсБАБЬ в зародышевых осях пшеницы .
3.2.3. Спектры ЭПР с переносом насыщения спиновых меток пБАБЬ и пМеБАБЕ в зародышевых осях.
3.2.4. Выбор условий для приготовления образцов с липидорастворнмымн спиновыми метками
3.2.4.1. Зависимость параметров спектров ЭПР от концентрации спиновой метки в растворе.
3.2.4.2. Кинетика встраивания спиновых мегок в зародышевые оси из полярного раствора.
3.2.4.3. Кинетика встраивания спиновых меток в зародышевые оси из неполярного раствора.
3.2.4.4. Влияние количества спиновой метки 5БАБЬ в зародышевых осях пшеницы на форму линии спектров ЭПР
3.2.4.5. Кинетика быстрого высушивания гидратированных зародышевых осей
3.2.5. Спектры ЭПР спиновых меток пБАБЬ и пМеБАБЬ в модельных системах .
3.2.5.1. Спектры ЭПР спиновых меток пБАБЬ и пМеБАБЬ при разных температурах.
3.2.5.2. Температурные зависимости спектральных параметров 2Т и 2Т спектров ЭПР спиновых меток пБАБЬ и пМеБАБЬ.
3.2.5.3. Сравнение эффективных времен корреляции т и т спиновых меток п
БЛБЬ и пМеБЛБЬ
З.2.5.4. Спектры ЭПР с переносом насыщения спиновых меток пБЛвЬ и
пМе8А8Ь
3.3. Взаимодействие липндорастворнмых спиновых меток с мембранами зародышевых осей пшеницы.
3.3.1. Локализация липидорастворимых спиновых меток в клетках зародышевых осей пшеницы
3.3.2. Температурные зависимости параметров спектров ЭПР спиновых меток А8Ь и 5МсА.1. в гидратированных зародышевых осях жизнеспособных семян пшеницы.
3.3.3. Температурные зависимости параметров спектров ЭПР с переносом насыщения спиновых меток 5А8Ь н 5Мс8А8Ь в гидратированных зародышевых осях жизнеспособных семян пшеницы.
3.3.4. Спектры ЭПР А, в гидратированных и дегидратированных зародышевых осях пшеницы
3.3.5. Профили полярности.
3.3.6. Температурные зависимости параметров спектров ЭПР спиновой метки АБЬ в клетках гидратированных и дегидратированных зародышевых осей. Сравнение с модельной системой
3.3.7. Температурные зависимости параметров спектров ЭПР с переносом насыщения спиновой метки А8Ь в гидратированных и дегидратированных зародышевых осях. Сравнение с модельной системой
3.3.8. Сравнение профилей подвижности пвАвЬ и пМеЗАБЬ в зародышевых осях жизнеспособных семян пшеницы и в модельных системах.
3.3.8.1. Профили подвижности на основе обычных спектров ЭПР.
Спектры ЭПР.
Параметры порядки.
3.3.8.2. Профили подвижности на основе спектров ЭПР с переносом насыщения
Спектры ЭПР.
Зародышевые оси.
Модельные системы
3.4. Особенности подвижности лнпидорасгворимых спиновых меток при низких температурах
3.4.1. Немонотонные профили подвижности
3.4.2. Температурные зависимости спектров ЭПР с переносом насыщения липидорастворимых спиновых меток в модельных системах .
3.4.3. Эффективные энергии активации для скоростей движения спиновых меток
и в модельных системах.
3.5. Структурные изменения клеточных мембран зародышевых осей пшеницы в ходе естественного н искусственного старения.
3.5.1. Отличия, выявленные при комнатной температуре.
3.5.2. Отличия, выявленные при низких температурах, с помощью обычного метода ЭПР
3.5.2.1. Естественное старение.
Спектры ЭПР.
Температурные зависимости.
3.5.2.2. Искусственное старение
3.5.3. Отличия, выявленные при низких температурах, с помощью метола ЭПР с переносом насыщения
Спектры ЭПР.
Температурные зависимости
Эффективные энергии активации для скоростей движения парамагнитных
фрагментов 5.
Заключение.
Выводы.
Синеок литературы
Введение


Сравнение молекулярного движения спиновых меток в зародышевых осях с движением этих же спиновых меток, растворенных в моделирующих масляные тела системах масло и водномасляная суспензия из пшеничного пли подсолнечною масел, показало существенные отличия. При повышении температуры выше С модельные системы претерпевали интенсивное плавление, сопровождающееся резким увеличением молекулярного движения спиновых меток. Показано, что как естественное, так и искусственное старение семян пшеницы сопровождается нарушением целостности мембран клеток зародышевой оси. При этом происходят структурные изменения мембран, сопровождающиеся разрыхлением липидного бислоя, которое проявляется в уменьшении степени упорядочения и в увеличении вращательной подвижности молекул спиновых меток. Эти отличия зафиксированы при комнатной температуре для дегидратированных зародышевых осей. В случае гидратированных зародышевых осей увеличенная вращательная подвижность спиновых меток наблюдается в области отрицательных температур. При этом старение семян привело к понижению характерной температуры, ниже которой клеточные мембраны находятся в гелевой фазе. Величина этой температуры изменилась от С С в случае жизнеспособных семян годов до СС в случае потерявших жизнеспособность семян , и годов. Аналогичный сдвиг температуры на почти С наблюдался в случае искусственного старения семян года. Глава 1. Все зерновые культуры делятся на зри группы по химическому составу семян богатые крахмалом, богатые белком и богатые жиром. Пшеница является типичным представителем первой группы ,. На рис. Рис. Продольный разрез пшеничного эерва. Целое зерно , , 4, 2, 8, 2. Зародыш , 0 , 2. Оболочки с алейроновым слоем , 4, . Отмстим, что содержание отдельных групп веществ и их соотношение в пределах одного вида может заметно колебаться в зависимости от внешних условий географических и погодных. Например, в семенах пшеницы сорта Эрнтроспермум содержание белка варьировалось от , в пшенице, выращенной в районе Смоленска до . Ташкента. Еще более сильное влияние географический фактор оказывает на содержание и состав жиров . Большую часть зерна составляет эндосперм, клетки которого содержат питательные вещества. Необходимо отметить, что эндосперм физиологически активная питающая ткань. В нм есть внутренние ферментные и гормональные механизмы саморегуляции. Эндосперм формируется из двух полярных ядер зародышевого мешка и третьего ядра мужского одного из двух ядер пыльцы. Такая сложная процедура закладывает в будущем эндосперме программу подачи питательных веществ зародышу в процессе его развития. Если эндосперм почемулибо пе образуется, то есть если первичное ядро НС способно к делению, то рост зародыша будет протекать только путем деления клеток без дифференцировки . Для эндосперма злаков характерно разделение на две очень различные ткани. У пшеницы наружный алейроновый слой образован живыми клетками и состоит обычно из одного слоя. Внутренний крахмальный эндосперм к созреванию семени отмирает. Однако в нм содержатся некоторые ферменты. В чистом пшеничном эндосперме вещества приходится на крахмал, примерно на белок. Слои крахмала в эндосперме состоят из чередования кристаллических и аморфных зон, различающихся по своей способности к мобилизации при прорастании. Запасенные белки откладываются в виде особых образований белковых тел. В клеточных оболочках эндосперма содержатся слизи, обладающие способностью сильно набухать в воде 1глкжаны и иентозаны, однако в них почти полностью отсутствует целлюлоза . В алейроновом слое запасены липиды, составляющие около от общего содержания липидов в эндосперме, а также около белка. Алейроновые зерна это запасающие органеллы, содержащие белок в том числе и ферменты, значительное количество жира и других жнроподобных веществ, фитин и углеводы в виде утолщнных клеточных оболочек и внутриклеточной сахарозы. Основным сопутствующим белку компонентом атейроновых зерен является фитин. Он представляет собой смссь калиевой, магниевой и кальциевой солей инознтгсксафосфорной кислоты. Фитин представлен в алейроновых зернах в виде особых включений глобоидов и кристаллоидов.

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: 0.233, запросов: 145