Жизненные процессы и гидростатическое давление - Крисс А.Е.
Скачать (прямая ссылка):
0,60 + 1970 1500 +470
П р и м е ч а н и е. Число опытов в каждой серии равно девяти.
происходило в растворах всех этих веществ, кроме сахарозы, иод давлением
7100 ф/'д2. Время плазмолиза клеток в гипертонических растворах
увеличивалось под давлением, тогда как время деплазмолиза сокращалось.
Pease (1946) исследовал цитологические изменения, которые наступали
под действием гидростатического давления у Tradescantia paludosa во время
редукционного деления.
Веретено в первом делении незначительно повреждалось в условиях
давления 4000 ф/д2, но при 5000 ф/д2 оно в боль-шей части разжижалось. Во
втором делении требовалось примерно на 2000 ф/д2 большее давление, чтобы
вызвать повреждение веретена. Соматические клетки были более
резистентными.
Хромосомы заметно размягчались под давлением 1000 ф/д*. Слияние
становилось явным, когда применяли давление 3000 ф/д2, а укорочение и
округление наступало при 4000 ф/д2. Полное слияние и округление,
указывающие на закончившееся разжижение матрикса, происходили при 15 000
ф/д2. Движение хромосом лимитировалось теми величинами давления, которые
не разжижали веретено.
После снятия давления веретено вновь образовывалось, движение хромосом
было ненормальным, разжиженный матрикс становился очень вязким.
ВЛИЯНИЕ НА ВОДОРОСЛИ II ФОТОСИНТЕЗ
Действие высокого давления на водоросли исследовал Sturm (1957).
Продолжительное пребывание под давлением (10-13 дней) активировало
размножение Chlorella pyrenoidosa, когда давление составляло 100 и 200
атм, и, наоборот, уменьшало прирост клеток, если его поднимали до 300 и
400 атм.
Сокращение экспозиции до 5 час. привело к тому, что под давлением 200
атм скорость размножения не отличалась от контроля, между тем
ингибирующее действие давления 300, 400 и 500 атм сменилось резко
ускоряющим размножение влиянием (рис. 85). Выяснилось также, что эффект
давления 400 атм зависел от величины pH: с увеличением pH от 4,0 до 6,5
урожай повышался до 80%, а затем резко снижался при pH 7,5 и 8,0.
Hydrodiction reticulatum оказалась более чувствительной к давлению,
чем хлорелла. Давление 400 атм при 26-часовой экспозиции снизило рост
водоросли почти на 50% по сравнению с контролем. Примерно столь же
задерживающее действие вызвала низкая температура (0°), когда применяли
давление 200 атм в течение 5 час.
Стимулирование роста Chlorella под давлением 200 атм
продолжительностью 208 час. отмечает Gessner (1961). Через две
недели число клеток увеличивалось в три раза по сравнению с контролем при
атмосферном давлении, тогда как повышение давления до 400 атм в течение
512 час. имело своим результатом уменьшение урожая на 70%.
Клетки синезеленой водоросли Phormidium luridum var. oliva-ceae
быстрее лизировались под повышенным делением, чем при
1 атм (ZoBell, Kim, 1972).
Авторы обращают внимание на тот факт, что после компрессии лизоцим
лучше сохранял свою активность при pH 4,5, чем при pH 7,0.
Высокое давление как индуцирующий фактор было пспользовано Gross
(1965) для получения мутантов Euglena gracilis, лишенных хлорофилла.
Мутации возникали под давлением
*
<=>
Сз
Со
=3
%>•
Ю 20 30 0 10 Z0 30
Время после снятия давлен илj дни
Рис. 85. Влияние высокого давления на размножение Ch lor ell a
pyrenoidosa (Sturm, 1957)
a - 400 атм; б - 500 атм.
11 рол (>лжитсл ьность да вления 5 час.;
1 - опыт;
2 - контроль
500 атм продолжительностью 30 мин. и больше; меньшее давление- 10, 100
атм - оказалось неэффективным. Из числа цветных мутантов Euglena,
неспособных образовывать хлорофилл, был выделен один - PR-1 - и проведен
через 14 пересевов под освещением, однако под микроскопом в
монохроматическом свете не удалось обнаружить в клетках зрелых
хлоропластов. Маленькие зерна зеленоватого цвета, которые могли быть
пропластидами или просто жировыми глобуламн с пигментом, не содержали
хлорофилла, судя по отсутствию пика 665 ммк в спиртовых вытяжках.
Чтобы установить, появился ли этот мутант в результате индукции
высоким давлением или отбора бесцветного варианта, уже присутствующего в
популяции, контрольные культуры и мутант были рассеяны на Difco-arape, к
которому добавлялись убитые клетки эвглены. Через восемь дней под
освещением на контрольных чашках выросло 100% зеленых колоний, а из
культуры PR-1 - 100% белых колоний. Хотя колонии мутанта на агаре
выглядели белыми, они давали желто-оранжевый рост в жидкой среде,
показывая образование каротиноидов.
У PR-1, как и у других двух мутантов - PR-2 и PR-3, ка-ротиноиды не
были идентифицированы, но общее количество этих пигментов на сухой вес
клетки у мутанта PR-2 было вдвое больше, чем у PR-1 и PR-3.
Давление 1000 атм тоже оказалось мутагенным фактором. Хотя после
двухчасовой экспозиции под этим давлением остались жизнеспособными только
1 • 10-6, 1 • 10~5 клеток, в этом случае, так же как при 20-минутной
