Анализ роли биоэлектрических реакций в осуществлении рецепторно-эффекторной связи у высшего растения : На примере Cucurbita pepo L.

• Автор: Лобов, Сергей Анатольевич
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 136 с. : ил.

Оглавление

Основные сокращения и обозначения.

Введение

1. Обзор литературы.

1.1 Общая характеристика биоэлектрогенеза клеток высшего растения

1.1.1 Потенциал покоя

1.1.2 Местные биоэлектрические реакции на действие внешних факторов

1.1.3 Потенциалы действия.

1.1.4 Вариабельный потенциал

1.2 Рецепторноэффекторные связи в живых системах

1.2.1 Рецепция стимула

1.2.2 Сигнальная функция потенциалов действия.
1.2.3 Эффекторные ответы
2. Материалы и методы исследования.
2.1 Объект исследований
2.2 Регистрация биоэлектрических реакций.
2.3 Нанесение раздражения
2.4 Анализ зависимости амплитуды биоэлектрической реакции в зоне раздражения от интенсивности воздействия.
2.5 Периодическое воздействие охлаждением
2.6 Изучение потенциалов действия
2.7 Измерение уровня АТФ во флоэмном эксудате после распространения потенциала действия и вариабельного потенциала
2.8 Исследование модификации холодо и термоустойчивости проростков, индуцированной потенциалами действия.
2.9 Компьютерная и статистическая обработка результатов
3. Результаты и их обсуждение
3.1 Электрофизиологическое изучение рецепции растений.
3.1.1 Анализ записей биоэлектрических реакций растения на различные виды воздействий.
3.1.2 Зависимость амплитуды биоэлектрической реакции в зоне раздражения от интенсивности внешнего воздействия
3.1.3 Исследование связи между биоэлектрическими реакциями в зоне раздражения и распространением потенциалов действия
3.1.4 Изучение пластичности биоэлектрических реакций в зоне раздражения
3.2 Особенности передачи сигнала с помощью импульсных биоэлектриче
ских реакций
3.2.1 Электрофизиологический анализ потенциалов действия.
3.2.2 Уровень АТФ во флоэмном эксудате стебля после генерации потенциала действия и вариабельного потенциала.
3.3 Индукция функционального ответа распространяющимися
импульсными реакциями.
Заключение
Список литературы


В у ii , , что указывает на п1 как на более вероятный коэффициент. Иное значение Ер наблюдается у клеток харовых водорослей 0 мВ i, , , что указывает на стехиометрическое соотношение 2Н на 1 молекулу АТФ. По всей видимости, электрогенный насос при определенных условиях способен менять свой режим работы с п1 на 2 , . В покое выходящий из клетки протонный поток уравновешивается диффузионной утечкой преимущественно входящим потоком ионов К . Механизм сопряжения этих потоков до сих пор остается дискуссионным. Ряд исследователей считает, что протонная помпа работает в электронейтральном режиме, за счет антипортного К, то есть является по сути НКнасосом Воробьев, . С другой стороны, результаты опытов по блокированию сопряженного транспорта К блокатором калиевых каналов тетраэтиламмонием свидетельствуют о том, что значительная часть транспорта К не включена непосредственно в цикл работы фермента, а осуществляется электрофоретически по калиевым каналам Калинин, Опритов, . Величина ПП сильно варьирует в зависимости от вида растения, его физиологического состояния, типа ткани и выполняемой ею функции. Так, например, наиболее высокие значения ПП присущи зеленым клеткам листьев водных растений в условиях освещения у эгерии, элодеи и ряски они достигают 0 мВ. ПП корня и стебля растений несколько меньше и варьирует в пределах ог 0 до 0 мВ Опритов и др. Для объектов данной работы, проростков тыквы, ПП составляет около 0мВ в клетках пучковой паренхимы и 0 0 мВ в клетках основной паренхимы и эпидермиса стебля Опритов, Пятыгин, . Мембранный потенциал клеток растений весьма лабилен и чутко реагирует на действие экзогенных и эндогенных факторов. Возникающие при этом изменения потенциала БЭР достаточно многообразны. Обобщая классификации разных авторов , Опритов и др. МБЭР клеток, непосредственно подвергающихся действию агентов физической свет, изменение температуры, механическое воздействие или химической действие электролитов, фитогормонов природы. БЭР, способные распространяться ПД и ВП. Местные биоэлектрические реакции на действие внешних факторов. Известно, что в качестве адекватного неповреждающего раздражителя в физиологии животных чаще всего используется электрический ток. Несколько иначе дело обстоит с растениями. Хотя имеется ряд публикаций, в которых авторы сообщали об успешном применении электростимуляции i, i, i, ii, , чаще всего получить БЭР на электрическое раздражение у растительных объектов удается только при действии тока, вызывающего повреждения клеток см. i с сотр. . В противоположность этому, чувствительность биоэлектрогенеза растений к иным факторам может быть очень высока, что и служит поводом для их широкого применения в экспериментальной практике. В настоящее время в электрофизиологии растений применяется несколько стандартизированных видов неповреждающих раздражителей 1 воздействие химическими веществами 2 достаточно быстрое охлаждение 3 дозированные удар или механическое давление 4 освещение светом различной интенсивности и спектра. Все эти факторы способны вызывать как местные, так и распространяющиеся электрические ответы. Первые три из них применялись в настоящей работе, поэтому остановимся подробнее на описании БЭР, генерируемых в зоне их воздействия. Химические вещества. Многие химические вещества способны вызывать выраженные биоэлектрические реакции. Растворы солей, содержащих потенциалопрсделяюшие ионы, влияют на электрогенные системы непосредственным образом, и воздействие ими получило название ионной стимуляции. Своего рода эталонным раздражителем у высших растений считается раствор КС1. Часто используемый концентрированный I КС1 вызывает достаточно резкую деполяризацию в зоне нанесения и серию ритмически повторяющихся распространяющихся ПД. Характерно, что даже при действии высоких концентраций КС1 не наблюдается возникновение вариабельных потенциалов, генерируемых в растениях при повреждении Мамулашвили и др.