Клеточные взрывы у растений в условиях дефицита кальция

• Автор: Скобелева, Ольга Викторовна
• Шифр специальности: 06.01.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 199 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. РОЛЬ КАЛЬЦИЯ В СТРУКТУРЕ КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ И ПМЗМАЛЕММЫ РАСТЕНИЙ
1.1. Характерные повреждения тканей растений при Са-дефиците.
1.2. Представления о путях клеточного повреждения в условиях
Са-дефицита.
1.3. Анализ возможной роли Са в формировании механических свойств стенки на разных этапах ее развития.
1.3.1. Динамика механических свойств стенки в процессе жизнедеятельности клетки.
1.3.2. Микрофибриллярная и матриксная фазы стенки с точки зрения ее механики. Понятие о связях, несущих нагрузку.
1.3.3. Тины связей между полимерами клеточной стенки. Распад полисахаридов матрикса и разрыхление структуры стенки.
1.3.4. Первичная стенка растягивающейся клетки.
Роль нековалентных взаимодействий.
1.3.5. Модель первичной стенки двудольных и возможности включения в структуру ионов Са2+.
1.3.6. Эксиансины - белки, контролирующие pH-зависимую реологию клеточной стенки.
1.3.7. Механизмы ужесточения клеточной стенки.
1.3.8. Механизм разрыхления ткани при созревании плодов.
1.4. Причины накопления кальция в клеточной стенке.
Возможности количественных оценок.
1.4.1. Понятие о свободном и связанном состоянии иона в стенке. Емкость катионного обмена.

1.4.2. Клеточная стейка как доннановская система: информативность и ограничения физического описания. Водные поры клеточной стенки.
1.4.3. Связывание протона и кальция в клеточной стенке. Оценки кажущихся и истинных констант диссоциации.
1.4.4. Ограничения равновесного подхода к ионному балансу в клеточных стенках.
1.5. Роль наружного кальция в поддержании нативных свойств пдазмалеммы.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1.1. Модель, описывающая равновесное распределение ионов в системе клеточная стенка--среда. ПРИЛОЖЕНИЕ 1.2. Использование модели Sentenac-Grignon для оценки Кса клеточных стенок эпикотидей гороха. ПРИЛОЖЕНИЕ 1.3. Использование модели Sentenac-Grignon для оценки Кса клеточной стенки Chara australis.
ГЛАВА 2. ВИЗУАЛЬНЫЕ НАБЛЮДЕНИЯ КЛЕТОЧНЫХ ВЗРЫВОВ.
2.1. Объекты исследования и состав растворов
2.2. Результаты визуальных наблюдений.
2.2.1. Феноменология взрыва клеток. Nitella.
2.2.2. Феноменология взрывов корневых волосков Trianea bogatensis.
2,3. Обсуждение результатов визуальных наблюдений.
ГЛАВА 3. аПЕКТРОФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КЛЕТОК NITELLA В УСЛОВИЯХ РАЗВИВАЮЩЕГОСЯ КАЛЬЦИЕВОГО ДЕФИЦИТА.
3.1. Методика электрофизиологических опытов.
3.2. Результаты электрофизиологических опытов.

3.2.1. Опыты в растворах кшплексообразователя (ЭДТА).
3.2.2. Опыты в децимолярных растворах соли (NaCl).
3.3. Обсуждение результатов электрофизиологических опытов.
3.3.1. Состояние клетки в процессе развивающегося кальциевого дефицита до взрыва.
3.3.2. Состояние клетки в контрольном растворе после экспозиции в децимолярном растворе NaCl.
3.3.3. Изменение состояния мембран и нарушения ионного гомеостаза в момент взрыва.
3.3.4. Причины поступления Са в цитоплазму при клеточном взрыве.
3.3.5. Последствия повышения концентрации свободного Са2+ в цитоплазме.
3.3.5.1. Восстановительные процессы после одиночного клеточного взрыва.
3.3.5.2. Клеточная гибель после серии взрывов.
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ КЛЕТОЧНОГО ОБЪЕМА И ТУРГОРА ПРИ КЛЕТОЧНЫХ ВЗРЫВАХ.
КЛЕТОЧНЫЙ ВЗРЫВ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ТЕОРИИ МЕМБРАННОГО ЛИЗИСА.
4.1. Методика измерения диаметра и длины клетки Nltella.
Метод расчета параметров водного обмена клетки.
4.1.1. Характеристика измерительной системы.
4.1.2. Измерение диаметра клетки.
4.1.3. Измерение длины клетки.
4.1.4. Расчет параметров водного обмена клетки.
4.1.4.1. Расчет объемного модуля упругости клетки Nltella.
4.1.4.2. Оценка полупериода водного обмена и
расчет гидравлической проводимости клеток Nltella
гугэ

участвовать в формировании системы "мостиков", или поперечных сши вок между полимерами.
Необходимость разграничения понятий свободного и связанного состояния иона возникает при построении моделей, описывающих с той или иной степенью приближения к реальности процессы ионного обмена в клеточной стенке. В свою очередь, построение моделей необходимо для обоснования методов оценок параметров ионного обмена, которые используются, в частности, при обсуждении различной значимости ионов Са2+ для создания системы связей несущих нагрузку в клеточных стенках однодольных и двудольных растений. Согласно идее Virk и Cleland (1990), эти различия связаны с меньшим содержанием уроновых кислот в стенке однодольных и, соответственно, меньшей величиной емкости катионного обмена.
Емкость, катионного обмена (ЕКО) КС определяется как. суммарное содержание в ней катионов (в г экв на единицу сухого веса) при условии полного депротонирования соответствующих функциональных групп. ЕКО измеряется в экспериментах по насыщению КС меченым ионом данного сорта. Корректность измерений при этом определяется соблюдением некоторых условий. Прежде всего, все ионообменные группы должны быть депротонированы. Основными носителями отрицательного заряда в клеточных стенках растений считаются карбоксильные группы уроновых кислот: галактуроновой и глюкуроновой, которые также называются пектиновыми кислотами. Помимо пектина, некоторое количество урановой кислоты может быть связано с гемицеллюлозами и целлюлозой, как это показано для харовых водорослей (Dainty et al.,1960). Значения истинных констант диссоциации рКц пектиновых кислот представлены в таблице 1.1. Кажущаяся константа диссоциации рКнк может превысить истинную из-за сдвига pH стенки (рНкс) в кислую сторону, а также из- за конкуренции протона и кальция за места связывания.