Дыхание и термогенез клеток корней пшеницы при изменении К + /Н +-обмена на плазмалемме

• Автор: Рахматуллина, Дания Фаритовна
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 121 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Модуляция КУьГобмена плазмалеммы нигерицином

1.2. Ингибирование функциональной активности плазмалеммы ионами серебра

1.3. Модуляция ионной проводимости плазмалеммы лантанидами

1.4. Изменение термогенеза клеток показатель интенсивности энергетического обмена

Глава 2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объект исследования

2.2. Методы исследования 2.2.1.Определение выхода ионов калия из клеток

корней
2.2.2. Определение теплопродукции отсеченных корней
темновая микрокалориметрия
2.2.3. Определение интенсивности потребления кислорода
2.2.4. Определение липидного состава
2.2.5. Методика элекгрофизиологических исследований
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1. Изменение ионной проводимости и электрические характеристики плазмалеммы при активации
КУНобмена плазмалеммы нигерицином
3.2. Энергетический обмен корневых клеток при активации
КЬГобмена плазмалеммы нигерицином
3.3. Ионный и энергетический обмен корневых
клеток при блокировании АТФазных систем плазмалеммы
ионами серебра
3.4. Энергетический обмен клеток корней при блокировании ионного обмена плазмалеммы гадолинием
3.5. Изменение в содержании свободных жирных кислот и стеринов при активации КНобмена нигерицином
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Впервые показано, что в присутствии нигерицина в клетках корней происходит увеличение содержания свободных жирных кислот, которые могут быть модуляторами митохондриального дыхания. Получены новые данные об изменении потребления кислорода и термогенеза клеток корней при ингибировании АТФазных систем плазмалеммы ионами серебра ингибирование АТФазных систем в частности протонной АТФазы ионами серебра сопровождается уменьшением энергетических затрат на активный ионный гранспорт через плазматическую мембрану. Впервые показано, что нарушение К7Н обмена в клетках корней нигерицииом приводит к двухфазному изменению погребления кислорода первичному ингибированию 12 часа действия нигерицина и последующей стимуляции 46 часов действия. Впервые получены данные об изменении тепловыделения клеток корней в зависимости от степени нарушения К7Нобмена нигерицином. Теоретическая и практическая значимость работы. Полученные результаты могут служить теоретической и методической основой для исследования вклада ионной проводимости плазмалеммы в энергетические затраты растительной клетки и в формировании ее адаптации к неблагоприятным воздействиям. Пенза, на Итоговой научной конференции КИБ РАН Казань, на международной конференции Биогермодинамика от человека к молекулам Монте Верита, Швейцария, на международной конференции Актуальные вопросы экологической физиологии растений в XXI веке Сыктывкар, на международной конференции Калориметрия инструмент изучения здоровья и окружающей среды Сантьяго де Компастела, Испания, . Глава 1. Для получения информации о зависимости энергетического обмена корневых клеток от изменения ионного баланса при модуляции К7НГобмена плазмалеммы нами был использован антибиотик нигерицин. Нигерицин впервые был выделен в году из продуктов метаболизма неидентифицированлого стрептомицета, найденного в почвах Нигерии Натеб е Овчинникову Овчинников и др. После выделения и первичной химической характеристики нигерицин использовался для биохимических исследований, а его структура оставалась невыясненной до года, когда провели рентгеноструктурный анализ серебряной соли антибиотика ейиаиГ е. Овчинникову, Овчинников и др. Как и другие антибиотики нигерициновой группы, нигерицин не имеет элементов симметрии. Вдоль углеродной цепи антибиотика более или менее равномерно распределены семь углеродных групп, на ее концах присутствуют еще две гидроксильные и карбонильные группы. Схема 1. Ст руктурная формула нигерицина Левицкий, Лебедев, . Можно отметить, что нигерицин в отличие от другого антибиотика этой группы моненсина, транспортирует калий. Ряд селективности нигерицина таков i Левицкий, Лебедев, . При связывании иона углеродная цепь нигерицина располагается таким образом, что большинство кислородсодержащих функциональных групп ориентированы внутрь центральной полости, а молекулярная поверхность носит в целом липофильный характер. Известно, что нигерицин связывает ион калия таким образом, что молекула антибиотика теряет протон. В результате образуется электронейтральный комплекс нигерицин К. Образование комплекса нигерицина и К легко обратимо в кислой среде 1Г вытесняет из комплекса К. Именно поэтому нигерицин способен переносить ионы К из щелочной среды в кислую, осуществляя антипорт К и Н Скулачев, . Это явление необходимо обязательно учитывать при проведении экспериментов с нигерицином. Известен целый ряд ионофоров, способных экстрагировать катионы щелочных металлов из водных растворов в неводную фазу. К ним относится и нигерицин, который переносит катионы в электрически нейтральной форме, а протон в недиссоциированной форме. . . Богуславскому Богуславский, . Благодаря свойствам переносить ионы калия и прогоны нигерицин изменяет проводимость и, как следствие, энергетику клеток. Было показано, что при содержании в водной фазе около 7 М нигерицина происходит ингибирование дыхания митохондрий, а при концентрации МО6 М наблюдается разобщение дыхания и фосфорилирования. Обмен калия на протон наблюдали на митохондриях, эритроцитах и хлоропластах Богуславский, .