Образование супероксида на поверхности корневых клеток - компонент ранней ответной реакции на воздействие

• Автор: Колесников, Олег Петрович
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 103 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ОГЛАВЛЕНИИ.
ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР ЛИ ТЕРАТУРЫ

1.1. Кислород и его токсическое действие

1.2. Свободнорадикальная токсичность кислорода и защита клетки от свободных радикалов

1.3. Супероксид и его источники.

1.4. Супероксид и кальций при стрессовом воздействии

1.5. Редокссистемы плазмалеммы.

1.6. Цитохромы Ьтииа в плазматической мембране.

1.7. НАДФ Н утилизирующие флавоферменты плазматической мембраны растенийЗО

1.8. Сколько же мембраносвязанных редокс ферментов.
1.9. Нероксидаза. как один из источников активных форм кислорода
1 Термогенез. Энергетические потери клетки как составляющая часть энергетического баланса
Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. Объект исследования
2.2. Методы исследования
2.2.1. Определение генерации супероксидного радикала
2.2.2. Определение генерации супероксида методом ЭПР
2.2.3. Определение проницаемости мембран корневых клеток для ионов калия .
2.2.4. Определение теплопродукции отсеченных корней темновая калориметрия
Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1. Изучение содержания супероксида в процессе формирования адаптации в отсеченных корнях пшеницы
3.2. Регуляция содержания супероксида супероксиддисмутазой.
3.3. Возможные источники генерации супероксидного анионрадикала поверхностной мембраной растительных клеток
3.4. Редокссистемы плазматической мембраны
3.5. Участие супероксида в детоксикации ксенобиотиков растительными клетка.ми
3.6. Вклад продукции супероксида в выделение тепла растительными клетками
3.7. Пероксидаза в образовании супероксидного анионрадикала.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Супероксид является собственным метаболитом клетки п образуется в результате одноэлектронного восстановления кислорода, катализируемого оксидазами. Особый интерес представляет НЛДФН оксидаза, локализованная в плазматической мембране. Было показано, что при фагоцитозе чужеродных веществ резко увеличивается поглощение кислорода. Это явление получило название дыхательного взрыва. Позднее оказалось, что образование супероксида и других активных форм кислорода присуще не только фагоцитирующим клеткам, но происходит и в других типах клеток. Особое внимание в настоящее время уделяется быстрой продукции активных форм кислорода АФК с последующим каскадом ответов растительных клеток при воздействии биотических и абиотических стрессоров. Считается, что продукция супероксидного аниона и пероксида водорода является одним из ранних событий, происходящих при патогенной атаке растительных клеток . v . Получены данные об индукции окислительного стресса при действии низкой температуры в развивающихся проростках кукурузы . . . Выявление возможных источников продукции АФК является важным подходом к регуляции их уровня в клетках при стрессовых воздействиях. Изучение особенностей генерации супероксидного анионрадикала супероксида может внести существенный вклад в расшифровку механизмов адаптивных реакций растительных клеток. Цели и задачи. Основной целью исследований было выявление образования супероксидного анионрадикала и источников его генерации на клеточной поверхности в ответ на стрессовое воздействие. Исследовать образование супероксида в ходе формирования адаптации отсеченных корней и чувствительность этого процесса к ингибитору супероксиддисмутазы диэтилдитиокарбамату натрия ДДК на разных фазах адаптации. Выявить роль редокссистемы нлазмалеммы в генерации супероксида на клеточной поверхности с использованием непроникающих в клетки доноров электронов НАДФН, ПАД И, ферропианид и ингибиторов ферментов, участвующих в этом процессе. Показать участие супероксида в детоксикации ксенобиотика амидопирина. Показать участие пероксидазы клеточной поверхности в генерации супероксида. Изучить влияние на образование супсроксида ряда органических кислот. Выявить взаимосвязь между генерацией супероксида и тепловыделением корневых клеток. Научная новизна работы. Впервые выявлена динамика генерации супероксида в ходе развития адаптивного старения корневых клеток и показана положительная корреляция его образования с изменениями проницаемости плазмалеммы для ионов калия и изменением мембранного потенциала. Впервые предположено существование на поверхности клетки самоокисляющегося флавина. Показано, что пероксидаза клеточной поверхности участвует в генерации супероксида. Данный процесс может активироваться рядом органических кислот. Стимулирующее действие органических кислот на образование супероксида может быть связано с ингибированием каталазы, а также с изменением поверхностного заряда плазмалеммы или путем проявления кислотами детергентных свойств. Индуцируемое органическими кислотами вымывание растворимой фракции нероксидазы во внеклеточный раствор приводит к активации данного фермента. Впервые выявлена сопряженность генерации супероксида и общего тепловыделения корневых клеток. Вклад в тепловыделение вносит рекомбинация кислородных радикалов и окислительные процессы с участием супероксида. Практическая ценность работы. Полученные результаты могт служить теоретической и методической основой для исследований проблемы функциональной значимости активных форм кислорода в формировании адаптации и ее срыва при неблагоприятных воздействиях. В работе намечены дальнейшие пути решения задач по выявлению механизмов регуляции систем, генерирующих активные формы кислорода. Апробация работы. Материалы диссертации были доложены на итоговых конференциях и семинарах КИБЬ КНЦ РАН , . Втором съезде биохимического общества Российской Академии Наук Москва, , на VI молодежной конференции ботаников в СанктПетербурге .