Редокс-регуляция осмотической водной проницаемости плазмалеммы растительных клеток

• Автор: Ампилогова, Янина Николаевна
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 112 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.
Цель работы
Задачи.

Глава 1. Обзор литературы

1. Осмотическая водная проницаемость биологических мембран.

1.1 Определение осмотической водной проницаемости мембран

1.2 История открытия аквапоринов.

1.3 Оценка осмотической водной проницаемости мембран

1.4 Осмотическая водная проницаемость липидного бислоя

1.5 Структура аквапоринов.

1.6 Функции аквапоринов.
1.7 Номенклатура аквапоринов растений.
1.8 Регуляция осмотической водной проницаемости мембран
2. Редоксрегуляция и окислительный стресс
2.1 Окислительный стресс в растениях
2.2 Оксидазная активность плазмалеммы и НАДФНоксидаза
2.3 Химия редокссигналингахимия тиоловых групп цистеинов.ЗЗ
2.4 Аквапорины, как белки, содержащие цистеины, и ингибирование их активности соединениями ртути
2.5 Растения и низкотемпературный стресс
Глава II. Материалы и методы исследования.
Глава III. Результаты и обсуждение
1. Осмотическая водная проницаемость плазмалеммы корней и побегов 7дневных этиолированных проростков гороха
2. Влияние редоксмодификаторов 8Нгрупп на осмотическую водную проницаемость плазмалеммы клеток корней этиолированных проростков гороха
3. Осмотическая водная проницаемость и содержание аквапоринов Р1Ртипа в плазмалемме побегов проростков гороха, выращенных при постоянном освещении.
4. Влияние выращивания растений при низкой положительной температуре на осмотическую водную проницаемость плазмалеммы корней гороха и содержание Р1Раквапоринов
5. НАДФНоксидазная активность плазмалеммы
6. Роль дефосфорилирования в регуляции осмотической водной проницаемости плазмалеммы.
Заключение
Выводы
Список литературы


Движение воды происходит непрерывным потоком из почвы через корни и стебли к листьям и затем через устьица в окружающую атмосферу i, . Перенос воды на дальние дистанции в растении осуществляется по сосудистым тканям ксилеме и флоэме, по которым вода транспортируется потоком большого объема, и мембранные барьеры для такого транспорта в большинстве случаев не играют существенной роли. На близкие расстояния вода движется по апопластному через межклеточное пространство, симпластному через плазмадесмы, где вода идет по непрерывному цитоплазматическому пути, и трансмембранному путям , . v Р я 2 И v, химический потенциал воды в стандартных условиях, р химический потенциал воды в данных условиях, V парциальный молярный объем воды см3моль, Р гидростатическое давление в водном растворе, избыточное по отношению к окружающему атмосферному давлению, я осмотическое давление Нобел, . Движение воды в клетку или из нее, а также в разные ее компартменты, осуществляется через полупроницаемые клеточные мембраны. В отсутствии градиента водного потенциала равные потоки воды проходят через мембраны как в одном, так и в другом направлении. Ьр РоЖЯТ 4, где Ьр коэффициент гидравлической проводимости смсМПа1, Рот коэффициент осмотической водной проницаемости смс1, Я универсальная газовая постоянная 8. ДжмольК1, Т температура К. Таким образом, объемный поток воды через всю площадь мембраны рис. РУ С Си СрСр2 Ср1 Р1 Р2ЯТ 5, где 8 площадь поверхности мембраны см2, ор коэффициент отражения проникающего растворенного вещества, Са и Сц молярность непроникающих растворов по обе стороны мембраны, Ср2 и Ср В формуле 5 наиболее важным коэффициентом является Роз, так как именно коэффициент осмотической водной проницаемости характеризует транспортные свойства мембраны по отношению к воде Уегкшап, . Таким образом, объемный поток воды через мембрану зависит не только от величины градиента водного потенциала, но и от проницаемости самой мембраны. Рис. Движение воды и растворенных веществ через мембрану из Уегкшап, . Каспари , . В таких случаях транспорт воды через липидный бислой клеточных мембран не эффективен. Быстрые трансмембранные потоки воды возможны лишь только в присутствии в мембранах водных каналов. Долгое время считали, что трансмембранный транспорт воды в клетке осуществляется только через липидный бислой, который, как было показано в многочисленных экспериментах, проведенных с использованием искусственных фосфолипидных мембран, действительно высокопроницаем для молекул воды. Однако версии о существовании водных пор в растительных мембранах были высказаны еще в е годы и i , . Тогда же для того, чтобы различать водную проницаемость липидного матрикса и каналопосредованную биологических мембран были введены понятия о коэффициентах диффузионной и осмотической водной проницаемости. i показал, что в растительных мембранах отношение 1, тогда как для чисто липидных имеет значение, близкое к 1 i, . Позже, в середине х годов прошлого столетия, была выдвинута гипотеза о существовании водных каналов, основной причиной этому послужила невозможность объяснения больших потоков воды, проходящих через биологические мембраны, обычной диффузией через липидный бислой. Было проведено много исследований, которые указывали на то, что в растительных мембранах существуют водные поры или каналы , . Во всех исследованиях осмотическая водная проницаемость плазмалеммы клеток многих исследуемых растений была значительно выше диффузионной, различия составляли целый порядок величин. Кроме того, в отличие от диффузионной, осмотическая водная проницаемость была чувствительна к соединениям ртути, которая ковалентно связывается с сульфгидрильными группами. Ингибирование транспорта воды соединениями ртути в условиях наложенного на мембрану градиента водного потенциала, позволило предположить, что водные каналы имеют белковую природу i i, .