Жизненные процессы и гидростатическое давление - Крисс А.Е.
Скачать (прямая ссылка):
под давлением 1000 атм.
Gillen (1971) сравнивал чувствительность к давлению до 600 атм
лактатдегидрогеназы из мышц четырех видов глубоководных и трех
поверхностных рыб. Как видно из рис. 29, никакой закономерности в
снижении активности фермента под влиянием давления в зависимости от
глубины извлечения рыб не наблюдалось.
Каталаза
Активность каталазы дрожжей усиливалась под давлением до 400 атм
(Рора, 1965). У хлебных дрожжей активность возрастала на 11,8-27,3%, а у
пивных - на 14,0-27,1%.
Люцифераза
Этот фермент привлек внимание исследователей уникальной возможностью
мгновенного выяснения его реакции на различные воздействия, поскольку
интенсивность люмипесценщш определяется состоянием фермента.
У трех впдов светящихся бактерий - Pliotobacterium pliosplio-reum,
Achromobacter fischeri п Aclnomobacter harvei - с температурным оптимумом
для свечения соответственно 16, 27 и 32° давление снижало интенсивность
люминесценции, когда температура в опыте была ниже оптимума, и усиливало
свечение, еслп температурные условия были выше оптимума. Исследователи
(Brown et al., 1941) полагают, что это усиление определяется пн-
гибирующим действием давления на обратимую температурную денатурацию
люциферазы.
Гидростатическое давление оказывало обратимое действие на процесс
уменыпепия интенсивности люминесценции у светящихся бактерий, вызванный
спиртом, эфиром, хлороформом, этилкарба-матом, фенилкарбаматом и
новокаином (Johnson et al. 1941). Эта реверсия происходила в
температурных условиях, при кото-
Рис. 30. Зависимость люминесценции от температуры под давлением 1 (1) и
476(2) атм (Johnson et al., 1942а)
Рис. 31. Усиление люминесценции под давлением 6400 ф/д2 (2) при
температуре 35° (Brown et al., 1942)
1 - атмосферное давление; стрелки означают, что давление снято
рых не наблюдалось заметного эффекта давления на свечение нормальной
культуры. Однако обратимость под влиянием давления не отмечалась, когда
свечение снижалось барбиталом, сульфаниламидом и n-аминобензойной
кислотой.
В работе Johnson, Brown, Marsland (1942а) показана зависимость между
температурой и люминесценцией у светящихся бактерий под давлением 1 и 476
атм.
На рис. 30 видно, что давление ингибировало денатурацию фермента,
препятствуя таким образом уменьшению интенсивности свечения, которая
наблюдалась при повышенной температуре в условиях атмосферного давления.
Очень отчетливо проявилось влияние высокого давления в следующем
опыте (Brown et al., 1942). Как видно на рис. 31, при температуре 35° и
атмосферном давлении довольно быстро прогрессировала термальная
деструкция люциферазы, о чем можно судить по уменьшению интенсивности
люминесценции. Когда давление было увеличено до 6400 ф/д2, свечение резко
возросло и до снятия давления держалось на уровне более высоком, чем при
1 атм. После декомпрессии кривая интенсивности свечения круто снизилась и
сравнялась с кривой, отражающей активность фермента при атмосферном
давлении и высокой температуре.
Денатурирующее действие не только температуры, но и химических
ингибиторов люциферазы ослабляется в условиях высокого давления (Johnson
et al., 1942b). Из испытанных веществ хлороформ и уретан снижали
активность фермента на 50% при
1 атм, однако этот ингибирующий эффект полностью снимался, когда
давление поднимали до 4000-7000 ф/д2. Интенсивность свечения
Photobacterium phosphoreum не отличалась от контроля, в котором
сохранялось атмосферное давление и наркотики не добавлялись (рис. 32). В
большей или меньшей степени давление противодействовало также
инактивирующему влиянию этилового спирта, этилового эфира, фенилуретана и
новокаина.
Отрицательный результат был получен с другой группой веществ,
уменьшающих люминесценцию. Повышение давления в опытах с сульфаниламидом,
/г-аминобензойной кислотой, хлоралгидратом и барбиталом не оказывало илн
оказывало слабо выраженное защитное действие от этих денатурирующих
средств.
Давление увеличивает стимулирующий эффект малых концентраций
фосфатов, кальция и хлористого калия на люминесценцию Photobacterium
phosphoreum (Schneyer, 1951, 1953). При температуре 13° добавление
хлористого калия повышало интенсивность свечения на 10% в условиях
атмосферного давления, а под давлением 6000 ф/д2 на 72% (рис. 33).
Для суждения о характере действия давления на люциферин и люциферазу вне
клетки Bronk, Harvey a. Johnson (1952) экс-
трагировали люминесцентную систему из ракушкового ракообразного Cypridina
hilgendorfii. Повышение давления до 5000 ф/д2 усиливало свечение, когда
реакция проводилась с неочищенными препаратами люциферина и люциферазы
при температурах 14- 34°. Но когда в опытах участвовали очищенные
компоненты, никакого эффекта давления не наблюдалось.
Опыты in vitro были также проведены с ферментом из Ach-romobacter
fisheri (Streliler, Johnson, 1954). Реакционную
Рис. 32. Влияние давления на действие химических ингибиторов
