Выделение, свойства и строение мембран вакуолей растений

• Автор: Кузеванов, Виктор Яковлевич
• Шифр специальности: 03.00.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 205 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ .

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР .

Глава I. Вакуолярная мембрана и роль вакуоли в растительной клетке .

1.1. История изучения вакуолярных мембран и вакуолей.

1.2. Современные представления о роли вакуолей и вакуолярных мембран в растении.

1.2Л. Цитологический аспект изучения вакуолей

и вакуолярных мембран . Ю

1.2.2. Эволюционная роль вакуолей

1.3. Методы выделения вакуолей и вакуолярных мембран.

1.4. Особенности состава тонопласта растений.

1.5. Актуальность изучения вакуолярных мембран и вакуолей. Постановка задачи диссертационной работы
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Глава 2. Объекты и методы исследований.
2.1. Растительный материал.
2.2. Методики выделения, фракционирования и экспериментирования с вакуолями и вакуолярными мембранами
2.3. Методы анализов состава мембранных фракций
2.4. Методы электронной микроскопии мембран
2.5. Методика экспериментов по взаимодействию вакуолярных мембран с искусственной фосфолипидной мембраной
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
Глава 3. Подбор условий выделения и очистки вакуолей и
вакуолярных мембран из клеток растений.
3.1. Микросхемный метод и подбор условий выделения вакуолей.
3.2. Макрообъемный метод выделения и очистки вакуолей
3.3. Общий подход к фракционированию изолированных вакуолей растений в градиенте плотности
3.4. Получение изолированных вакуолярных мембран
3.5. Общая схема получения препаративных количеств изолированных вакуолей и вакуолярных мембран
Выводы.
Глава 4. Стабильность мембран изолированных вакуолей
4.1. Влияние различных веществ на стабильность вакуолей
4.2. Влияние среды на стабильность вакуолей.
4.3. Влияние температуры на стабильность вакуолей
4.4. Текучесть и эластичность тонопласта как факторы стабильности вакуолей.
Выводы .
Глава 5. Особенности состава изолированной вакуолярной
мембраны
5.1. Содержание белков, липидов и углеводов во фракциях изолированного тонопласта.
5.2. Экстракция белков из фракций вакуолярных мембран
5.3. Полипептидный состав белков изолированной вакуолярной мембраны
5.4. Обнаружение углеводных рецепторов лектинов на поверхности изолированных вакуолей.
Выводы
Глава 6. Ультраструктурные особенности изолированных
вакуолярных мембран.
Выводы
Глава 7. Взаимодействие изолированных вакуолей и везикул тонопласта с искусственной фосфолипидной
мембраной.
Выводы
ОБЩЕЕ ОБСУВДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
ВЫВОда
ЛИТЕРАТУРА


Поскольку многие вакуоли растений аккумулируют соли против градиента концентрации и электрохимической активности, неизбежно делается вывод о существовании какихто специфических механизмов транспорта водорастворимых веществ в вакуоли. Рассматривается два возможных пути переноса веществ. МасйоЬЫе, МасйоЪЫе, . Кларксон, масИоЪЫе, , он одновременно требует объяснения механизма накопления ионов в этих мелких везикулах. Поэтому, если и имеется такой механизм перемещения веществ из цитоплазмы в вакуоль, то он скорее относится к накоплению макромолекулярных соединений, таких,как белки или таннины, и кажется маловероятным для объяснения поступления низкомолекулярных веществ в вакуолярный сок. Котык, Яначек, . Эти представления о механизмах переноса веществ в вакуоль основываются на косвенных экспериментах, тогда как для более полной характеристики транспортных функций вакуолей необходимо изучение молекулярной структуры тонопласта, а такие исследования трудно выполнимы непосредственно на вакуолях внутри живой клетки. С помощью гигантских клеток морских и пресноводных водорослей, у которых можно легко разделить фазы цитоплазмы и вакуоли, показано, что ионные концентрации в вакуолярном соке значительно различались с концентрациями в цитоплазме, причем анализ градиентов электрохимического потенциала указывал на активное накопление ионов и С1 в вакуоли, тогда как I1 распределялся, видимо, пассивноЮрин,Гончарик, Галактионов, ,, . Кроме того, сохранение градиента между вакуолью 45, Андрианов и др. ,i, . в вакуоль с помощью механизма авторегуляции , локализованном на тонопласте Потапова и др. К4 и Iчерез тонопласт и аккумуляция этих ионов в вакуолях. i, . Вместе с тем, также очевидно, что условия в цитоплазме должны сохраняться на какомто определенном уровне, оптимальном для работы цитоплазматических ферментов, то есть должна обеспечиваться так называемая кон центрационная норма по ионам К1, , Са, , Н, I и др. Панин, . Поэтому активные транспортные процессы на тонопласте крайне важны для разрешения конфликтной ситуации, когда, с одной стороны, необходимо обеспечить соответствующий тургор клетки, а с другой сохранить подходящие условия в цитоплазме. Считается, что на тонопласте или в цитоплазме, непосредственно примыкающей к нему, должны существовать механизмы переноса Н в вакуоль, выброса из цитоплазмы, а также системы транспорта I и органических кислот i, i, Курсанов, i, . Курсанов, i, . Курсанов, Холодова, . Причем, перенос сахарозы осуществляется активно, а наступление предела сахаронакопления рассматривается как результат подавления диссоциации комплексов сахарозы с мембранным переносчиком на внутренней стороне тонопласта избытком сахарозы, что приводит к блокированию переносчиков Курсанов, . Вместе с тем, собственная непроницаемость тонопласта для сахаров препятствует их утечке в цитоплазму за счет диффузии. Хорошо известно, что наряду с солями, аминокислотами и углеводами вакуоли накапливают заметные количества вторичных продуктов метаболизма, которые более или менее на длительный срок удаляются из цитоплазмы. i . , , глюкозинолаты , i, и другие вещества, которые рассматриваются в большинстве случаев как метаболические яды или отбросы, сбрасываемые в изолирующий компартмент вакуоли для защиты цитоплазмы и органелл. Механизмы, управляющие накоплением этих вторичных веществ в вакуолях растений,и механизмы транспорта через тонопласт также практически остаются неизвестными, хотя из общих соображений предполагается участие в этих процессах как трансмембранных переносчиков, так и везикулярного транспорта. Особенно интересным здесь является то, что тонопласт в этой ситуации должен выполнять две противоположные функции. Отсюда естественно считать, что вопрос сохранения целостности стабильности и сохранения барьерных свойств тонопласта является очень важным, поскольку является вопросом сохранения жизнеспособности растительной клетки и ее устойчивости к внешним воздействиям.