Эколого-физиологическое изучение цианидустойчивого дыхания и соотношения дыхательных путей в растениях

• Автор: Пыстина, Наталия Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Сыктывкар
• Количество страниц: 98 с.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Современные представления об альтернативном цианидустойчивом дыхании растений обзор литературы

1.1. Особенности дыхательной электронтранспортной цепи

растительных митохондрий

1.2. Природа альтернативной цианидустойчивой оксидазы

1.3. Регуляция распределения электронов между альтернативным и цитохромным путями

1.4. Физиологическая роль альтернативною пути дыхания

Глава 2. Объекты и методы

2.1. Характеристика объектов исследований

2.2. Измерение дыхания

2.3. Определение соотношения дыхательных путей
2.3.1. Метод специфических ингибиторов
2.3.2. Расчет активности и способности дыхательных путей
2.4. Определение содержания углеводов
2.5. Статистическая обработка результатов
Глава 3. Результаты
3.1. Разработка методики проведения экспериментов
3.1.1. Дыхание интакгных и разрезанных на части листьев растений
3.1.2. Влияние продолжительности эксперимента на скорость поглощения О2 листьями растений
3.1.3. Влияние воды на дыхание листьев растений
3.1.4. Влияние концентрации специфических ингибиторов на дыхание
3.2. Активность АП и соотношение дыхательных путей в листьях разного возраст а
3.2.1. Влияние ингибиторов на дыхание листьев разного возраста
3.2.2. Активность и способность дыхательных путей молодых и зрелых листьев растений
3.2.3. Сезонные изменения активности АП
3.3. Влияние температу ры на дыхание и активность дыхательных
путей листьев
3.4. Влияние световых условий произрастания растений на дыхание и соотношение дыхательных путей
3.4.1. Влияние ингибиторов на дыхание листьев световых растений
3.4.2. Изменение активности и способности дыхательных путей митохондрий в зависиуюсти от условий произрастания растений
3.4.3. Суточный ход дыхания листьев световых и теневых растений
3.4.4. Влияние затемнения на дыхание и соотношение дыхательных путей в листьях
3.5. Углеводный статус растений
Глава 4. Обсуждение результатов
4.1. Разработ ка мегодики проведения экспериментов
4.2. Дыхание и соотношение дыхательных путей в листьях разного возраста
4.3. Влияние температуры на дыхание и акгивность дыхательных
путей листьев
4.4. Влияние световых условий произрастания растений на дыхание и соотношение дыхательных путей
4.5. Активность АП и содержание углеводов в листьях
Выводы
Список литературы


Рассмотреть действие температурного фактора на активност, . Определить содержание растворимых сахаров и проанализировать зависимость ЛП листьев от углеводного статуса. Впервые выявлен активный ЛИ в листьях растений, произрастающих в естественных условиях i . . i . i ii . Установлено, что вклад АП в поглощение варьирует в пределах в зависимости от возраста листьев, условий произраст ания и вида растений. Показано, что активность ЛП выше в молодых интенсивно растущих листьях i . . . На основании проведенных зкологофизиологических исследований уточнены и в значительной мере дополнены представления о регуляции ЛП и его роли в адаптации растений к условиям существования. Сделано заключение о том, что высокая доля Л1 в дыхании соответствует интенсивному росту, а одним из условий активации АП является обеспеченность дыхательным субстратом. Выявленные закономерности регуляции ЛИ могут иметь важное значение при оценке устойчивости видов к стрессу. Результаты работы используются при чтении курса лекций по физиологии растений в Коми государственном педагогическом институте. Сыктывкарском лесном институте, Сыктывкарском филиале Вятской сельхозакадемии. Материалы диссертации были представлены на молодежных тучных конференциях Актуальные проблемы биологии Сыктывкар, Тринадцатой Коми республиканской молодежной научной конференции Сыктывкар, молодежной конференции ботаников в СанктПетербурге Третьем ежегодном симпозиуме Физикохимические основы физиологии растений и биотехнология Москва, научном семинаре лаборатории экологии фотосинтеза БИН СанктПетербург, Четвергом съезде общества физиологов растений России Физиология растений наука III тысячелетия Москва, заседании секции экологической физиологии растений Русского ботанического общества СанктПетербург, Двенадцатом конгрессе федерации европейских обществ физиологов растений Будапешт, . Работа выполнена в лаборатории экологической физиологии растений Института биологии Коми научного центра УрО РАН в период прохождения курса аспирантуры гг. Автор выражает глубокую благодарность своему научному руководителю проф. Тамаре Константиновне Головко Институт биологии Коми ПЦ УрО РАН. Автор также искренне признателен к. Тамаре Исаковне Ивановой БИН РАН, СанктПетербург за ценные советы и замечания при планировании исследований и обсуждении результатов. Глава 1. Цианидустойчивое дыхание это поглощение органами и тканями растений в присутствии цианидов и других ингибиторов основного дыхательного пути. Способность осуществлять дыхание в присутствии цианида является одним из уникальных свойств растительных митохондрий. Данное явление известно еще с х годов i , ii v , цит. , , однако долгое время его природа оставалась неясной. В настоящее время установлено, что цианидустойчивое поглощение растительными тканями обусловлено функционированием в дыхательной цепи митохондрий ЛО, устойчивой к действию цианида. Дыхательная электронгранспортная цепь ЗТЦ митохондрий представляет собой совокупность переносчиков, локализованных во внутренней мембране и осуществляющих передачу электронов от субстратов цикла Кребса до . I, сукщшатубихиноноксидоредуктазу комплекс II, убихинолцитохром средуктазу комплекс III и цигохром еоксидазу комплекс IV , , , i, рис. Порядок расположения переносчиков в ЭТЦ определяется их окислительновосстановительным потенциалом. Транспорт электронов по дыхательной ЭТЦ сопровождается активным трансмембранным переносом протонов Н комплексами I, III и IV из матрикса в межмембранное пространство митохондрий. Вследствие этого между двумя сторонами внутренней мембраны возникает электрохимический протонный градиент ДЦн который используется ЛТФсинтегазой для образования АТФ из АДФ и неорганического фосфата. Передача пары е от НАДН к сопровождается образованием трех молекул АТФ РО 3.