Жизненные процессы и гидростатическое давление - Крисс А.Е.
Скачать (прямая ссылка):
бактериальных клеток под давлением 600 атм заметно снижалось количество
восстановленной сини по сравнению с контролем при одной атмосфере.
Увеличение давления до 1000 атм почти полностью инактивировало
дегидрогеназу, тогда как под давлением 200 атм ингибирование фермента
было
Таблица 16. Количество восстановленной метиленовой сини (в мкг) отмытыми
клетками Е. coli после 4 час. пребывания под давлением 600 атм при
температуре 30° (Могita, ZoBell, 1956)
При атм При 600 атм При 1 атм При 600 атм
Продолжи 1 щ К ей h @ а кей 1* К ей 1*
тельность К ей о я о ci "а ggs *>"ь IS О ей н
реакции, ">"ь "S3 О 53 gos О etf О 53 п Ё о В
мин. О ей Ф в СО в ?&
1 "э Ю Ф S
*о я
0 0 0 0 0 12 7,2 63,2 5,1 26.0
3 1.7 16,6 1,2 4,9 15 8.7 82.4 6,3 38;5
6 3,9 29,7 2,5 11,4 18 10,0 97,8 8,6 51,7
9 5.4 46,9 3,8 18.6
небольшим (рис. 27). Инактивирующее действие давления 600 атм заметно
усиливалось при температурах, супраоптимальной (40°) и субоптимальной
(8°) для размножения Е. coli.
В последующей работе (Morita, 1957b) опыты проводились не с клетками,
предварительно подвергавшимися давлению, а со всей системой: отмытые
клетки, субстрат, метиленовую синь помещали под давление в цилиндр,
снабженный окошком из сапфира, позволяющим производить оптические
измерения изменений в окраске системы. Субстратами служили натриевые соли
янтарной, муравьиной и яблочной кислот.
Опыты показали, что уменьшение дегидрогеназной активности с повышением
давления неодинаково для разных субстратов. Наименьший эффект при подъеме
давления ступенями 1; 200, 600, 1000 атм наблюдался с малатом, затем
следовали формиат и сукцинат.
Восстановление метиленовой сини бактериальными клетками в отсутствие
субстратов увеличивалось с повышением давления: количество
восстановленной сини было выше в пять - восемь раз под давлением 1000
атм, чем при 1 атм.
Изучение влияния температуры на малатдегидрогеназную активность клеток
Bacillus stearothermophilus (Morita, Haight, 1962) показало, что оптимум
ферментативной реакции лежит в условиях атмосферного давления при
температуре 55°. Более вы-
Рис. 27. Изменение активности сукцинатдегидрогеназы с повышением
гидростатического давления (в атм) (Morita, ZoBell, 1956)
1 - 1 атм; 2 - 200; з - 600; 4 - 1000; 5 - активность без субстрата
Рис. 28. Влияние высокого давления на малатдегидрогеназную активность
клеток Bacillus stearothermophilus прп 101° ((Morita, Haight, 1962)
I - 41 мин.; 2 - 6 мин.; з - различие между инкубацией в течение 6 и 41
мин.
сокие температуры снижали активность фермента, и около 80° она полностью
утрачивалась.
Однако под высоким давлением дегидрогеназная активность сохранялась
при температуре 101°, достигая максимума в ряду величин давления 500-1500
атм под давлением 1300 атм (рис. 28).
Уменьшение активности малат-, сукцинат-, оксалосукцинат-и а-
кетоглутаратдегидрогеназы у гриба Allomyces macrogynus с повышением
давления наблюдали Hill a. Morita (1962). Никакой активности изоцитрат- и
а-кетоглутаратдегидрогеназы не проявлялось под давлением 1000 атм, хотя
электронномикроскопическое изучение митохондрий, пробывших при высоком
давлении, не выявило каких-либо отличий их по сравнению с митохондриями,
остававшимися при атмосферном давлении.
Активирующее действие давления 4300 ф/д2 на сукцинат-дегидрогеназу
описал Tokumoto (1962). Активность этого фермента снижалась прогрессивно,
лишь начиная с давления
II 400 ф/д2.
В опытах с изолированными митохондриями гриба Allomyces macrogynus Hill
a. Morita (1964) обнаружили, что с субст-
ратом в виде сукцината количество восстановленной метиленовой сини было
примерно одинаковым при 1, 200 и 400 атм, затем резко падало в интервале
давления 400 и 600 атм; лишь незначительная активность отмечалась под
давлением 1000 атм.
Отличием оксалосукцинатдегидрогеназы было постепенное снижение
активности с увеличением давления, при 1000 атм она еще заметно
проявлялась. Между тем использование в качестве
Рис. 29. Действие давления на активность лактатдегидрогеназы из мышц
глубоководных и поверхностных рыб (Gillen, 1971)
По оси ординат - уменьшение активности (Да) по сравнению с активностью
при атмосферном давлении
Глубоководные: 1 - Photonectes margarita; 2 - представитель Myctophidae;
3 - Pseu-doscopelus sp.
Поверхностные: 4 - Cypselurus heterurus; S - Lepomis macrochirus; 6 -
Lagodon rhom-boides; 7 - Scopelogadus mizolepis
субстрата а-кетоглутарата выявило третий тип отношения дегидрогеназ в
митохондриях к давлению: увеличение активности при 200 атм по сравнению с
активностью при 1 атм и нулевые значения восстановленной метиленовой сини
