Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Биологические науки
Физиология и биохимия растений

Диссертационная работа:

Швец Ирина Михайловна. Изучение транспортных АТФазных систем изолированных плазматических мембран клеток флоэмы борщевика : ил РГБ ОД 61:85-3/797

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Глава I АТФазные системы плазматических мембран клеток высших растений

  1. Общая характеристика транспортных АТФаз 9

  2. Катионные насосы в плазматических мемб*» ранах клеток высших растений 12

  3. Исследование АТФазной активности в го«-могенатах растительных тканей 17

  4. Краткая характеристика АТФазных систем очищенных фракций плазматических мембран клеток высших растений 20

  5. Отношение АТФаз плазматических мембран клеток высших растений к действию одновалент* ных катионов 23

  6. Отношение АТФаз плазматических мембран клеток высших растений к действию двухвалент* ных катионов 29

  7. Действие ингибиторов на АТФазную активность плазматических мембран клеток высших растений 32

  8. 0 некоторых свойствах солюбилизированных АТФазных белков плазматических мембран клеток высших растений 35

Глава 2 Объект и методы исследования 43

  1. Выделение фракции," обогащенной плазмати** ческими мембранами клеток высших растений 44

  2. Идентификация фракции плазматических мембран

2.2.1 Электронно-микроскопическое исследова*

*з*

ниє фракции плазматических мембран 50
2.2.2 Определение малатдегидрогеназной актив*»
ности
53

2.3 Определение АТФазной активности во фракции
плазматических мембран
53

'2.3.1 Люциферин-люииферазный метод определения
АТ#
54

2.3.2 Спектрофотометрическое определение АТФаз-ной активности с помощью малахитового зеленого 60

2.4 Определение ду и дрН во фракции изолиро*
ванных плазматических мембран с помощью флуорес
центных зондов
61

  1. Измерение ду с помощью флуоресцентных зондов АНСҐ и АУ+ 63

  2. Определение дрН с помощью флуоресцент* ного зонда 9-аминоакридина 65

  3. Проведение люминесцентного анализа 66

  1. Определение концентраций ионов К* и №а+ на пламенном фотометре 69

  2. Определение содержания белка во фракции плазматических мембран по методу Лоури с учетом поправки на сахарозу 72

2.7 Статистическая обработка результатов 73
Глава 3 Изучение АТФазной активности фракции изолиро
ванных плазматических мембран клеток флоэмы
борщевика

3.1 Электронно-микроскопическое и биохимическое
исследование чистоты фракции плазматических мемб
ран клеток флоэмы борщевика
74

  1. Обнаружение АТФазной активности во фракции плазматических мембран клеток флоэмы борщевика 80

  2. Исследование природы пиков АТФазной активности плазматических мембран клеток флоэмы бор» щевика 101

  1. Исследование АТФазной активности плазмалеммы клеток флоэмы борщевика с оптимумом рН 6,0 103

  2. Исследование АТФазной активности плазмалеммы клеток флоэмы борщевика с оптимумом рН 6,5 106

3.4 Локализация АТФазной активности с оптимумами
рН 6,0 и 6,5 в плазматических мембранах различных
клеток флоэмы борщевика
115

Глава 4 Анализ транспортных свойств АТФазных систем плазматических мембран клеток флоэмы борщевика

  1. АТФ-завиеимый транспорт Н+ в везикулах плазматических мембран клеток флоэмы борщевика при рН 6,0 123 4*1.1 АТФ-зависимая генерация дУв везикулах плазмалеммы клеток флоэмы борщевика при рН 6,0 124 4.1.2 АТФ-зависимая генерация дрН в везикулах плазматических мембран клеток флоэмы борщевика 137

  2. АТФ-зависимый транспорт К+ и #а+ в везикулах плазматических мембран клеток флоэмы борщевика

при рН 6,5 147

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 159

ВЫВОДЫ 173

ЛИТЕРАТУРА 175

тфчт

Введение к работе:

Вопросы транспорта веществ через биологические мембраны привлекают в настоящее время всё большее внимание исследователей (Лев, 1974, Кларксон, 1975, Веренинов, 1978, Котык, Яначек, 1980). Установлено участие в транспортных процессах, и, прежде всего, в активном транспорте ионов против их электрохимических градиентов, специализированных ферментных систем. Особое место среди этих систем занимают транспортные аденозинтрифосфатазы (АТазы). Являясь основой ионных насосов, транспортные АТ$азы сопрягают гидролиз АЇФ с транспортом соответствующих ионов.

В настоящее время наиболее хорошо изученными транспортными АТвазными системами являются Н+~АЗФаза, Иа^"К+-А1Фаза и Са2+, м^+-АІФаза. На изолированных мембранных структурах исследованы их биохимические и транспортные свойства (Mitchell, 1966, Скулачев, Козлов, 1977, Болдырев, 1978, Мартиросов, 1980, Гершанович, 1980, Schuurraana Stekhoven, Bonting 1981). Встраивая очищенные АТФазные белки в искусственные фосфолипидные мембраны, удалось убедительно показать роль этих белков в процессах переноса определенных ионов через мембраны (Рэкер, 1979).

Транспортные АТФазы плазматических мембран растительных клеток стали изучаться в самое последнее время. Пока не совсем ясно, какие типы АТ&аз функционируют в плазматических мембранах клеток высших растений. Вопрос осложняется тем, что растительные клетки в отличие от животных и микроорганизмен-ных клеток кроме плазмалеммы имеют еще одну мембрану - тоно-пласт, в которой, как и в плазмалемме, функционируют активные транспортные системы. Предполагают, что в плазматических мембранах клеток высших растений находятся катион-стимулируемые

«6-

АТФазы, а в мембране тоногшаста - анион-стимулируемые Ala-зы С Poole , 3978, Sze , 1982).

Рядом исследователей показано наличие в ппазмалемме
клеток высших растений К
+-зависимой АТФазы (Hodges »1976,
Leonard, Hotchkiss
» 1976), Имеются немногочисленные

данные, свидетельствующие о работе в растительных плазмати***
ческих мембранах Na
+, К+-АТФазы (Kyiin , 1973, Тихая и
др.., 1976). Косвенные данные о функционировании в плазма-
лемме клеток высших растений Н
+~насоса ( Poole t 2978» Ля
лин, ДЭ79, Воробьев, J980, Bentrup
, 3980), позволяют
сделать предположение о наличии в этих мембранах Н*-АТФазы;
Таким образом, вопрос о типах АТФаз, функционирующих в плаз
матических мембранах клеток высших растений, пока остается от
крытым^

До последнего времени не было прямых экспериментальных доказательств, свидетельствующих об участии АТФазных систем в транспорте различных ионов через плазматические мембраны растительных клеток. Как правило* исследования в этой области проводились на целых растениях или на отдельных растительных тканях и велись или в плане обнаружения определенных АТФазных систем и косвенно доказывалось их возможное участие в транспорте тех или иных ионов, или в плане изучения транспорта различных ионов (ІС+, ш+, н+, С1~) и возможного участия в транспортных процессах АТФаз.

До настоящего времени большая часть работ по изучению растительных АТФазных систем была проведена на корнях растений. Исследователи обоснованно полагали наличие в тканях корня активных транспортных систем, принимающих участие в поглощении корнями питательных веществ из почвы. Исследование АТФазных

tftm

систем других растительных тканей позволит выявить универсальность или специфичность этих систем. Особый интерес в связи с этим может иметь исследование проводящей ткани флоэмы, основной функцией которой является транспорт ассимиля-тов, что позволяет предположить функционирование в плазма-лемме клеток этой ткани активных транспортных механизмов;

В связи с вышеизложенным в задачи представляемой работы входило:

  1. ~ выявление типов АТіаз, функционирующих в плазмалемме клеток флоэмы высших растений,

  2. ** изучение биохимических свойств выявленных АТФаз,

3 - доказательство участия обнаруженных АТаз в транспорте
определенных катионов через плазматические мембраны.

Наиболее убедительно поставленные задачи можно решить при исследовании их на фракции изолированных плазматических мембран. Поэтому одна из частных задач работы состояла в получении фракции, обогащенной плазматическими мембранами клеток флоэмы."

В результате проведенных исследований на изолированной фракции плазматических мембран впервые было показано, что в плазмалемме клеток флоэмы высших растений функционируют две АЇФазнне системы: Н+*»АТФаза и ііа++~АТФаза. Показано, что обе АЗФазы работают в кислой области рН. Первая имеет оптимум рН 6,0, вторая рН 6,5'. Изучены их некоторые биохимические свойства: субстратная специфичность, кинетические параметры катализируемых реакций, отношение ферментов к действию некоторых одно- и двухвалентных катионов. Получены данные, свидетельствующие, что растительные плазмалемные АТазы имеют ряд особенностей, отличающих их от аналогичных систем, функ-

т О **

ционирующих в плазматических мембранах клеток животных и микроорганизмов.

Впервые получен комплекс прямых экспериментальных данных, показывающих, что обнаруженные АТФазы функционируют как транспортные системы. АТФ-зависимое изменение электрохимии ческого градиента протонов, возникающее на плазматической мембране, свидетельствует об участии АТФазы с оптимумом рН б, 0 в транспорте Н+. Вышедшая недавно работа, в которой по*-казано изменение химического градиента Н+ при функционировании солюбилизированной АТФазы плазматических мембран клеток корней овса, встроенной в фосфолипидный бислой (Vara, Serrano , 1982), является хорошим подтверждением полученных нами результатов, свидительствующих о том, что основой протонного насоса плазмалеммы клеток высших растений является Н+~АТФаза.

Вторая АТФазная система с оптимумом рН 6,5 принимает участие в мембранном транспорте К* и На +. Было обнаружено АТФ*индуцированное изменение потоков К+ и Na+ через плаз** малемму клеток флоэмы в противоположных направлениях.

Полученные данные имеют определенное значение как в разработке в целом проблемы мембранного транспорта, так и в решении ряда актуальных задач физиологии и биохимии высших расте» ний. Они вносят определенный вклад в изучение процессов, спо* соботвующих передвижению ассимилятов и ионов во флоэме, что в перспективе может создать дополнительные возможности в ре* гуляции этих процессов на мембранном уровне с целью улучшения полезных свойств сельскохозяйственных растений.

-9-. Глава I. АТФазные системы плазматических мембран клеток высших растений

Подобные работы
Горелова Ольга Андреевна
Растительные синцианозы: изучение роли макропартнера на модельных системах
Ковтун Галина Юрьевна
Изучение механизма эндоцитоза у растительных клеток и на модельных системах
Божко Кира Николаевна
Роль аквапоринов в регуляции осмотической водной проницаемости мембран растительных клеток
Андреев Игорь Михайлович
Механизмы и регуляция транспорта ионов через вакуолярную и перибактероидную мембраны растительных клеток
Добринских Евгения Александровна
Изучение участия систем микротрубочек и актиновых филаментов в процессе движения фибробластов
Разумова Юлия Владимировна
Выделение штаммов вируса гриппа А от диких птиц Чановской озерной системы и изучение молекулярно-генетических, антигенных и патогенных свойств этих штаммов
Ермолаев Виктор Иванович
Иммуногенетическое изучение Lpm-системы аллотипов американской норки
Веселова Марина Анатольевна
Изучение Quorum Sensing систем регуляции у Pseudomonas chlororaphis и Burkholderia cepacia
Билян Р.Н.
Электрофизиологическое изучение представительства зрительной системы в лимбическом отделе новой коры у крысы
Вартанянц Елена Александровна
Динамика подвижных и валовых форм кадмия в системе агроландшафта (На примере изучения агроландшафтов колхоза "Заветы Ильича" Ленинградского района Краснодарского кр

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net