Реакция эндомембранной системы клеток и процесса межклеточного водообмена в растениях на давление

• Автор: Суслов, Максим Алексеевич
• Шифр специальности: 03.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 134 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ФИЗИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДАВЛЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О РОЛИ И ВЛИЯНИИ ДАВЛЕНИЯ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ

1.1. Физические характеристики давления

1.2. Влияние давления на вязкость, времена магнитной релаксации и коэффициент диффузии воды и водных растворов
1.3. Влияние давления на метаболическое равновесие и скорость биохимических реакций

1.4. Давление как движущая сила переноса веществ

1.5. Корневое давление. Представления о механизмах создания корневого давления

1.6. Плазмодесмы и регуляция симпластного транспорта

1.7. Физиологическое влияние давления на биологические организмы
1.8. Давление как фактор переноса сигнальной информации
1.9. Итоги литературного обзора
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объекты исследования
2.2. Техника создания давления
2.3 Методы определения тепловыделения и дыхания
2.4. Электронная и световая микроскопия
2.5. Основы ЯМР диффузометрии. Методика ЯМР измерений
2.6. Методы оценки проницаемости мембран

2.7. Характеристики ЯМР-диффузометра
2.8. Статистическая обработка
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 Влияние давления на рост растений кукурузы и структурную организацию клеток корней кукурузы
3.1.1. Влияние давления на рост растений кукурузы
3.1.2. Влияние давления на структурную организацию эндомембранной системы клеток корней кукурузы
3.2. Влияние внешнего давления на водный перенос в растениях.
Фактор газового компонента
3.2.1. Сравнительный анализ особенностей влияния внешнего давления до 4 МПа на магнитную релаксацию воды клеток
корня кукурузы и суспензии клеток хлореллы
3.2.2. Особенности диффузионных затуханий намагниченности воды в клетках корней кукурузы (Zea mays L.) при действии давления
3.3. Влияние давления на трансмембранный путь переноса воды в
корне растения
3.4. Реакция на внешнее давление симпластной системы переноса
воды в растениях
3.5. Вероятная схема модуляции давлением проводимости плазмодесм, применительно к механизмам изменения тургорного
давления
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ
ДЗ - диффузионное затухание
КБ - контрактильные белки
КС - клеточная стенка
ПД - плазмодесмы
РЗ - релаксационное затухание
ШС - шейное сужение
ЭМ - электронная микроскопия
ЭС - эндоплазматическая сеть
ЯМР - ядерный магнитный резонанс

растительные объекты. Одним из таких факторов в растении может быть наличие газовой фазы в виде воздуха межклеточных полостей.
Применительно к биологическим объектам, давление изучается как фактор, изменяющий скорость биохимических реакций и смещающий метаболическое равновесие, как движущая сила массопереноса и как переносчик сигнальной информации, как средство стимуляции или инактивации клеток животных и растений и т.д. Большая часть работ относится к области высоких давлений от 100 МПа и выше. Область физиологических давлений порядка 5 МПа, представлена относительно скромно, тем более, применительно к растениям. На сегодняшний день остается ряд вопросов, требующих решения. Например, не существует до конца устойчивой точки зрения о роли тургорного давления в росте клеток растяжением, отсутствует единая точка зрения относительно механизмов движущих сил подъема воды на десятки метров в деревьях. Отсутствуют представления о возможных регуляторных функциях давления. Особо следует подчеркнуть неустойчивость представлений о феномене колебательного или автоволнового режима корневого давления. Колебательный режим корневого давления проявляется в энергозависимых микроколебаниях потенциала давления паренхимных клеток (Жолкевич, 1979). Микроколебания потенциала давления приводят, в свою очередь, к пульсациям объема клеток (набухание/сжатие). Установлена зависимость пульсаций по амплитуде и факту появления/исчезновения от активаторов и ингибиторов метаболизма (АТФ, яды, и др.), стрессовых факторов (декапитация). Существующие в литературе объяснения механизма возникновения и роли пульсаций, сводятся к гипотезе работы контрактильных белков (Жолкевич, 2001). Важно отметить, что феномен пульсаций касается и клеток стебля и листьев, и его роль может не ограничиваться только рамками корневого давления, но и быть необходимым компонентом процесса роста растяжением. В подавляющем большинстве работ, посвященных доказательству участия контрактильных белков (КБ) в феномене пульсаций, скупо обсуждается вопрос о конкретном механизме обеспечения