Изучение регуляции протонных насосов тонопласта и их связь с транспортом

• Автор: Прадедова, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 118 с. : ил.

Оглавление
Введение.

Обзор литературы.

Г лава 1. Транспорт веществ в вакуоль

1.1. НГАТФаза тоноп ласта

1.2. Нпирофосфятяза тоноп ласта

1.3. Изучснис физиоло ичсской роли ферментов методом сопоставления их акгивности при вшдсйствии различных факторов

1.3.1. Сопоставление акгивности протонных насосов тоноплиста

в период роста и развития растения

1.3.2. Воздействие низких и высоких температур на активность

1ГАТФазы и 1Гпирофосфатазы.

1.3.3. Влияние ионов на активность прогонных насосов тонопласта.
Участие ферментов в солевой толерантности
1.3.4. Влияние фитогормонов и их синтетических аналогов на активность ГГАТФазы и ГГпирофосфатазы.
1.3.5. Участие протонных насосов в транспорте сахаов и их регуляция фитогормонами
1.4. Цель и задачи исследования
Экспериментальная часть
Глава 2. Объект и методы исследования
2.1. Растительный материал.
2.2. Выделение вакуолей
2.3. Оценка устойчивости вакуолей в растворах КС
и 3аланина.
2.4. Определение гидролитической активности ферментов на изолированных вакуолях
2.4.1. Определение неорганического фосфора.
2.4.2. Определение бегацианинов
2.5. Определение углеводов и иона К1.
2.6. Определение активного поглощения 3ГГсахарозы
1Ш изолированных вакуолях
2.7 Статистический анализ
2.8. Использованные реактивы.
Результаты исследований
Глава 3. Динамика активности протонных насосов тонопласта
в онтогенезе
3. i. Оценка нативности изолированных вакуолей.
3.2. Изменение активности ЛТФазы и ГГпирофосфатазы тонопласта во время роста и развития корнеплодов.
Глава 4. Влияние фитогормонов и их синтетических аналогов на гидролитическую активность ЬГАТФазы и Нпирофосфатазы в онтогенезе
4.. Сопоставление уровня гормональной регуляции в условиях пысоких и низких концентраций КО.
4.2. Влияние фитогормонов и кинетина на гидролитическую активность ГГАТФазы и Нпирофосфатазы тонопласта
на разных фазах онтогенеза
4.3. Влияние ионов К4 и па гормональную регуляцию активности ферментов.
Глапа 5. Влияние фитогормонов на активное поглощение сахаров изолированными вакуолями на разных фазах роста и развития корнеплодов .
Общее обсуждение.
Выводы
Список литературы


Работа в направлении решения этих вопросов представляется интересной и необходимой. Поэтому, целью настоящей работы явилось изучение влияния фитогормонов и их синтетических аналогов ГК, АБК, И УК, кинетина на активность НАТФазы и пирофосфатазы в онтогенезе столовой свеклы vi . Наряду с этим представлялось целесообразным исследовать влияние фигогормонов на активный транспорт сахаров в вакуоль с участием протонных насосов тонопласта. НАТФазы и ЬГпирофосфатазы гонопласта, которые явились достаточно убедительным свидетельством того, что гормональная регуляция протонных насосов может осущсств. Работа выполнена в Лаборатории физиологии растительной клетки Сибирского института физиолоти и биохимии растений СО РАН г. Иркутска. Автор выражав Сибирского института физиологии и биохимии растений членукоррсспонденту Р. К. Саляеву за внимание и помощь в работе, к. Н. В. Озолиней, к. А. М. Корзуну и всем сотрудникам лаборатории физиологии рас тигельной клетки за поддержку и доброжелательность. Обзор литературы Глава 1. Транспорт веществ в вакуоль. Центральная вакуоль выполняет важнейшие функции в жизнедеятельности растительной клетки. Это один ит главных запасающих компаргментов зрелой клетки. В нем накапливаются вещества, временно исключенные из метаболизма, в том числе осмотичсскиактивныс соединения, играющие важную роль в поддержании водною режима и турюрного давления. Вакуоль также изолирует токсичные продукты метаболизма, выполняет литическую функцию, и, возможно, выступает как источник, повышающий цитоплазматический Са2. Кроме того, она вовлечена в регуляцию цитоплазматическою . i , . При осуществлении этих многочисленных функций ряд веществ накапливается в вакуолярном содержимом в больших количествах, поступая против электрохимического градиента. Такое накопление должно строго контролироваться, поскольку требует дополнительных энергетических затрат. Несомненно, ведущая роль в этом принадлежит вакуолярной мембране тонопласту, который являеюя конечным барьером, регулирующим, как процессы транспорга вещее гв в вакуоль, так и их удержание. В настоящее время транспортные процессы и отвечающие за них мембанмые сгрукгуры на тонопласте клеток растений и грибов интенсивно изучаются. Особое внимание уделяется транспорту потен циалобразующих ионов и ионовмедиаторов. Их подразделяют на такие категории, как помпы, каналы, переносчики , . Помпы насосы функционируют за счсг энергии химических связей, тогда как транспортные процессы через каналы и переносчики определяются электрохимическими ионными градиентами. Дц . Отмечено, что потоки большинства ионов через тонопласт энергетически зависимы и опосредуются разностью электрохимического потенциала НГ ДцН. Катализируют электрогенный транспорт ЬГ через мембрану две прогонных помпы Vтипа 1Г АТФаза и Н пирофосфатаза. Оба фермента, осуществляют первичный активный транспорт, так как используют освобожденную энергию при гидролизе АТФ и неорганического пирофосфата для переноса Н и выработкой Др. Н. Создаваемая разность электрохимических потенциалов для протонов Др1Г, может расходования не только на вторичный активный транспорт таких ионов, как К, Са СГ. Гсимпорте или в Нантипорте , . Таким образом, в транспорте важнейших метаболитов ВТАТФаза и Нпирофосфатаза иг рают центральную роль и их активность, вполне вероятно, выступает в качестве регулятора накопления этих метаболитов в вакуолярном компартментс. Н АТФаза гоноп. Первые свидетельства о существовании мембраносвязанной АТФазы ни тоноплястс высших растений получены Лин и соавт. Они впервые показали, что изолированные вакуоли листьев и лепестков тюльпана и амарилиса проявляю Мзависимую, ионстимулируемую АТФазную активность с оптимумом 6. В последующие годы были разработаны методы, позволившие получать достаточно чистые фракции вакуолярной мембраны, и методы, благодаря которым стало возможным определение трансмембранной разности потенциалов и трансмембранного градиента .